Diseño de Torres

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
“DISEÑO E INSTALACIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

DE ACERO GALVANIZADO EN CELOSÍA DE LA LÍNEA DE
TRANSMISIÓN DE 60 KV - CHACAPUENTE”
TESIS
PRESENTADO POR:
Bach. JORGE EMILIO CUELLAR RAMOS
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO ELECTRICISTA
HUANCAYO – PERÚ
2009
ii
DEDICATORIA
A mis madres Gladys y Juana que con cariño
me enseñaron a compartir y seguir
tenazmente para lograr mis metas trazadas y
a la llegada de mi hijo Rodrigo.

iii
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar, deseo agradecer a Dios, por ser luz que me ha guiado durante
toda mi existencia.
Deseo agradecer a mi familia, especialmente a mi padres y hermanos, por
haberme brindado su apoyo tanto en los momentos alegres como en los difíciles.
En forma especial deseo agradecer a mis profesores de la UNCP, por su apoyo y
orientación para la culminación de mi carrera profesional.
Finalmente, deseo dar las gracias a todas las personas que de alguna u otra forma
han colaborado con sus ideas, sabios consejos durantes todo el transcurso de mi
carrera.
iv
ÍNDICE GENERAL
CARATULA………………………………………………………………………i
DEDICATORIA ................................................................................................ ii
AGRADECIMIENTOS ....................................................................................iii
ÍNDICE GENERAL ......................................................................................... iv
RESUMEN........................................................................................................ ix
INTRODUCCION ............................................................................................. x
CAPITULO I
CONTINENTE DE LA INVESTIGACIÓN
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................. 1
1.1.1 Antecedentes ........................................................................................ 1
1.1.2 Justificación del estudio........................................................................ 2
1.2 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN................................................... 2
1.2.1 Planteamiento del problema.................................................................. 2
1.3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ......................................................... 3
1.4 FORMULACION DEL PROBLEMA................................................... 3
1.4.1 Problema general.................................................................................. 3
1.4.2 Problemas específicos........................................................................... 3
1.5 OBJETIVOS........................................................................................... 4
1.5.1 Objetivo general ................................................................................... 4
1.5.2 Objetivos específicos............................................................................ 4
1.6 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA .................................................. 4
1.7 HIPÓTESIS ............................................................................................ 5
1.7.1 Hipótesis general .................................................................................. 5
1.7.2 Hipótesis específicas ............................................................................ 5
1.8 VARIABLES .......................................................................................... 5
1.8.1 Variable Independiente......................................................................... 5
1.8.2 Variable dependiente ............................................................................ 6
1.9 INDICADORES ..................................................................................... 6
1.10 DISEÑO METODOLÓGICO................................................................ 6
1.10.1 Método de investigación ................................................................... 6
1.10.2 Método de investigación ................................................................... 6
v
1.11 DISEÑO METODOLÓGICO................................................................ 7

1.11.1 Población y muestra.......................................................................... 7
1.11.2 Técnicas y procedimientos de recolección de datos........................... 8
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
2.1 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN................................................................ 9
2.2 MATERIALES UTILIZADOS EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ... 10
2.3 SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES UTILIZADOS EN LAS
LÍNEASDETRANSMISIÓN ........................................................................... 11
2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES POR LA FORMA DE
SU SECCIÓN................................................................................................... 11
2.4.1 AWG.................................................................................................. 13
2.4.2 Definición de circular mil ................................................................... 14
2.5 AISLAMIENTO EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN .......................... 16
2.5.1 El aire en el aislamiento de lineas ....................................................... 16
2.5.2 Aisladores de linea ............................................................................. 17
2.6 CELOSIA ............................................................................................. 19
2.6.1 Clasificación de celosías..................................................................... 19
2.6.1.1 Celosías planas ........................................................................... 19
2.6.1.2 Celosías planas estáticamente determinadas ................................ 20
2.6.1.3 Celosías de nudos rígidos............................................................ 22
2.6.1.4 Celosías tridimensionales............................................................ 23
2.6.1.5 Celosías planas notables.............................................................. 23
2.6.2 Cálculo de celosías ............................................................................. 27
2.7 ACERO................................................................................................. 28
2.8 GALVANIZADO ................................................................................. 34
2.8.1 Utilidad .............................................................................................. 34
2.8.2 Proceso............................................................................................... 35
CAPÍTULO III
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE SUMINISTRO
3.1 ESTRUCTURAS METALICAS DE CELOSIA (TORRETAS)......... 37
3.1.1 ALCANCE......................................................................................... 37
3.1.2 NORMAS APLICABLES .................................................................. 37
vi
3.1.3 CONDICIONES AMBIENTALES..................................................... 38

3.1.4 CARACTERÍSTICAS GENERALES ................................................ 38
3.1.4.1 Definición................................................................................... 38
3.1.4.2 Tipo de torre ............................................................................... 38
3.1.4.3 Criterios de diseño y cálculo ....................................................... 39
3.1.4.4 Vanos Característicos.................................................................. 40
3.1.4.5 Cargas de Diseño de Estructuras ................................................. 40
3.1.5 PRESCRIPCIONES CONSTRUCTIVAS .......................................... 41
3.1.6 Galvanización..................................................................................... 44
3.1.7 Pernos y tuercas.................................................................................. 44
3.1.8 Accesorios.......................................................................................... 45
3.1.9 Puesta a tierra de las estructuras.......................................................... 46
3.1.10 Montaje en blanco .......................................................................... 46
3.1.10.1 Pruebas a Efectuarse ................................................................... 47
3.1.10.2 Pruebas de Pernos y Tuercas ....................................................... 47
3.2 INFORMACION TECNICA A PRESENTAR ................................... 47
3.3 ACCESORIOS METÁLICOS PARA RETENIDAS.......................... 48
3.3.1 Normas aplicables .............................................................................. 48
3.3.2 Componentes para retenidas de estructuras ......................................... 49
3.3.3 Descripción de los materiales ............................................................. 49
3.3.3.1 Cable de Acero ........................................................................... 49
3.3.3.2 Varilla de Anclaje ....................................................................... 50
3.3.3.3 Arandela Cuadrada Plana ........................................................... 50
3.3.3.4 Bloque de anclaje........................................................................ 50
3.3.3.5 Grapa doble vía........................................................................... 50
3.3.3.6 Templador de Acero Galvanizado ............................................... 51
3.3.3.7 Aislador de Tracción................................................................... 51
3.3.3.8 Galvanizado................................................................................ 51
CAPÍTULO IV
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE ELECTROMECÁNICO
4.1 REQUISITOS Y PROCEDIMIENTOS GENERALES PARA LA
CONSTRUCCION........................................................................................... 52
4.1.1 Replanteo Topográfico ....................................................................... 52
vii
4.2 OBRAS ELECTROMECANICAS LINEA DE TRANSMISION 60

KV 54
4.2.3 Puestas a Tierra .............................................................................. 64
4.2.4 Montaje de Aisladores .................................................................... 64
4.2.5 Montaje de Amortiguadores............................................................ 65
4.2.6 Inspección ...................................................................................... 66
4.3 PRUEBAS............................................................................................. 67
4.3.1 Ejecución........................................................................................ 67
CAPÍTULO V
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
5.1 PRESION DE VIENTO ....................................................................... 72
5.2 CALCULO MECANICO DEL CONDUCTOR.................................. 73
5.2.1 Selección de la tension eds ................................................................. 73
5.2.2 Hipotesis de carga para conductor aaac de 120 mm² ........................... 74
5.2.3 Limitaciones de tensado ..................................................................... 76
5.2.4 Cálculo del creep ................................................................................ 77
5.2.5 Cambio de estado del conductor ......................................................... 79
5.3 COORDINACION ENTRE CONDUCTOR DE FASE Y CABLE DE
GUARDA ......................................................................................................... 80
5.3.1 Coordinacion de flechas y tensiones entre conductor de fase y cable de
guarda de acero galvanizado EHS .................................................................. 80
5.3.2 Hipotesis de carga para el cable de guarda de acero galvanizado EHS 82
5.3.3 Cambio de estado del cable de guarda de acero galvanizado EHS....... 83
5.4 ESTRUCTURAS METALICAS DE CELOSIA (TORRES).............. 84
5.4.1 Selección de vano medio óptimo para torres metalicas........................ 84
5.4.2 Tipos de estructuras............................................................................ 85
5.4.3 Prestación de estructuras..................................................................... 85
5.4.4 Configuracion de parte superior de estructuras.................................... 86
5.4.4.1 Distancia de seguridad entre conductores de fases....................... 86
5.4.4.2 Estructuras de celosía – distancias entre fases ............................. 87
5.4.4.3 Ángulos de Oscilación de cadena y distancias a masa ................. 89
5.4.4.4 Longitud de cruceta para estructura Tipo “S4” ............................ 91
5.4.4.5 Distancias de seguridad............................................................... 94
viii
5.4.4.6 Factores de sobre carga y Resistencia para estructuras, crucetas

y retenidas.................................................................................................. 95
5.4.5 Diagramas de carga de estructuras de celosia (torres).......................... 97
5.4.5.1 Estructura de Suspensión Tipo “S4”............................................ 97
5.4.5.2 Estructura de ángulo medio y vano grande tipo “AR35” y ángulo
mayor, retensión intermedia tipo “A65” ..................................................... 99
5.4.5.3 Estructura de ángulo de 90° y Terminal tipo “A90T” ................ 101
5.4.6 Cálculo de la altura efectiva óptima de la torre de suspension ........... 102
CONCLUSIONES ......................................................................................... 109
RECOMENDACIONES................................................................................ 110
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 111
ANEXOS……………………………………………………………………….112
ix
RESUMEN
La presente tesis realizo un adecuado estudio de la línea 60 Kv - Chacapuente
diseñada con estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía tipo “torreta”.
Por necesidad del sistema de instalación, en las que no se disponen de caminos o
trochas afirmadas, el diseño de la línea de transmisión se realizo utilizando
estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía, tipo torres rectas de una y
dos columnas, cuyo transporte hasta su punto de ubicación es mucho más
práctico.
La línea de transmisión 60 kv Chacapuente – Explorador, será de simple terna con
disposición triangular en las estructuras de suspensión o alineamiento y con un
cable de guarda, mientras que las estructuras angulares de retención intermedia y
Terminal serán con disposición horizontal y con dos cables de guarda.
Se quiere justificar el trabajo de investigación desde el punto de vista técnico en el
que se logrará ejecutar el propósito, el mismo que será de impacto técnico por la
utilización de estructuras de material acero galvanizado en celosía el mismo que
reemplazará a los postes de concreto que son muy pesados y no se pueden
transportar fácilmente en estos lugares por la geografía del terreno.
En lo económico los resultados de este estudio permitirán alcanzar al sector
eléctrico la disminución de costos en comparación a los postes tradicionales
aplicados para este nivel de tensión.

x
INTRODUCCION
Debido a la geografía complicada del terreno, y a la rapidez con la que se quiere
ejecutar la línea de transmisión de 60kv Chacapuente - Explorador, por factores
técnicos, demanda y económicos, esta se diseño utilizando estructuras metálicas
de acero galvanizado en celosía.
Estas estructuras que en adelante llamaremos torretas cumplen con todos los
requerimientos de la línea en función a su geografía, disposición, distribución y
confiabilidad de la misma.
En décadas pasadas las instalaciones de estructuras metálicas fueron diseñadas
bajo un criterio distinto al actual, con el uso de nuevas tecnologías el uso de
materiales más dúctiles hacen que la sociedad forme parte de la globalización del
mundo, haciendo que los pobladores busquemos soluciones sobre las instalaciones
de estructuras metálicas. El trabajo de Investigación se consolidó con cinco
capítulos, distribuidos de la siguiente manera:
CAPÍTULO I, CONTINENTE DE LA INVESTIGACIÓN

CAPÍTULO II, MARCO TEORICO
CAPÍTULO III, ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE SUMINISTRO.
CAPÍTULO IV, ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE
ELECTROMECÁNICO.
CAPITULO V, CALCULOS JUSTIFICATIVOS.
SE FINALIZA CON LAS CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y
BIBLIOGRAFÍA.
CAPITULO I
CONTINENTE DE LA INVESTIGACIÓN
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.1 Antecedentes
Por necesidad del sistema de instalación, en las que no se disponen
caminos o trochas afirmados el diseño de la línea de transmisión se
realizó utilizando estructuras con postes de concreto de 15,0 y 18,0 m
de longitud y de 5 kN de fuerza en punta. Sin embargo, debido a las
dificultades logísticas para el traslado de postes de un peso aproximado
de 2 toneladas, especialmente en zonas donde no se dispone de trochas
o caminos afirmados, se decidió a reemplazarlos por estructuras
metálicas de acero galvanizado en celosía, tipo torres rectas de una y
dos columnas, cuyo transporte hasta su punto de ubicación es mucho
más práctico.
Por lo que se puede decir que en el presente estudio realiza la
adecuación de la línea diseñada con postes de concreto a otro diseñado
con estructuras metálicas tipo “torreta”.

2
1.1.2 Justificación del estudio
Se quiere justificar el trabajo de investigación desde el punto de vista
técnico en el que se logrará ejecutar el propósito por la utilización de
torretas de material acero galvanizado celosía el mismo que
reemplazará a los postes de concreto que son muy pesados y no se
pueden transportar en estos lugares por la geografía del terreno.
En lo económico los resultados de este estudio permitirán alcanzar al
sector de electricidad disminuir costos en comparación a la utilización
de postes tradicionales.
1.2 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.2.1 Planteamiento del problema
Caracterización
La línea de transmisión 60 Kv - Chacapuente, será de simple terna con
disposición triangular en las estructuras de suspensión o alineamiento,
mientras que las estructuras angulares de retención intermedia y
Terminal serán con disposición horizontal y presenta las siguientes
características:
- El conductor principal será de aleación de aluminio tipo AAAC de
120 mm² de sección y el cable de guarda será de acero galvanizado
tipo EHS de 38,36 mm² de sección.
- Aisladores Standard de porcelana o vidrio templado.

3
- Puestas a tierra de las estructuras se utilizarán conductores tipo
copperweld de 7 hilos N° 10 AWG y varillas copperweld de 2,40
m x 5/8” de diámetro.
1.3 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
El problema de investigación que presentamos, es que diseño y que
metodología de instalación tendrán estas estructuras metálicas en acero
galvanizado en celosía de la línea 60 Kv - Chacapuente para satisfacer las
necesidades requeridas.
1.4 FORMULACION DEL PROBLEMA
1.4.1 Problema general
¿En qué medidas influyen las características del diseño e instalación de
las estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía de la línea de
transmisión 60 Kv - Chacapuente?.
1.4.2 Problemas específicos
• ¿En qué medida influye el diseño de las estructuras metálicas de
acero galvanizado en celosía para la aplicación de la línea de
transmisión 60 Kv - Chacapuente?
• ¿Cuál es la metodología apropiada para la instalación de la las
estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía de la línea de
transmisión 60 Kv - Chacapuente?
4
1.5 OBJETIVOS
1.5.1 Objetivo general
Diseñar e instalar las estructuras metálicas de acero galvanizado en
celosía de la línea de transmisión 60 Kv - Chacapuente.
1.5.2 Objetivos específicos
a) Diseñar las estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía de
la línea de transmisión 60 Kv - Chacapuente.
b) Instalar las estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía de
la línea de transmisión 60 Kv - Chacapuente.
1.6 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
La línea de transmisión 60 Kv Chacapuente – Explorador, se encuentra ubicada
en los distritos de Huayllo y Cotaruse, provincia de Aymaraes del
Departamento de Apurímac. El trazo de ruta de la línea pasa cerca de las
siguientes localidades: Chacapuente, Soraya, Sañayca, Chapaculla, Hutani,
Huarquiza, Molino Jasa, Chicorumi, Iscahuaca, Ranrapata y Huayunca.
La línea de transmisión 60 kV Chacapuente – Explorador se encuentra entre las
siguientes coordenadas PSAD56:
SE Chacapuente: 382958,0 E; 8435384,0 N
SE Explorador: 701655,0 E; 8378921,7 N
Por necesidad del sistema de instalación, en las que no se disponen caminos o
trochas afirmados el diseño de la línea de transmisión se realizó utilizando
estructuras con postes de concreto de 15,0 y 18,0 m de longitud y de 5 KN de
fuerza en punta. Sin embargo, debido a las dificultades logísticas para el
traslado de postes de un peso aproximado de 2 toneladas, especialmente en

5
zonas donde no se dispone de trochas o caminos afirmados, se decidió a
reemplazarlos por estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía, tipo
torres rectas de una y dos columnas, cuyo transporte hasta su punto de
ubicación es mucho más práctico.
Por lo que se puede decir que en el presente estudio se realiza la adecuación de
la línea diseñada con postes de concreto a otro diseñado con estructuras
metálicas tipo “torreta”.
1.7 HIPÓTESIS
1.7.1 Hipótesis general
Si se define y aplica correctamente el diseño e instalación de las
estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía de la línea de
transmisión 60 Kv - Chacapuente, entonces se logrará una
confiabilidad en la misma.
1.7.2 Hipótesis específicas

a) Si se define y aplica un correcto diseño de las estructuras metálicas
de acero galvanizado en celosía de la línea de transmisión 60 Kv -
Chacapuente, lograremos una confiabilidad de la misma.
b) Si se define y aplica una correcta instalación de las estructuras
metálicas de acero galvanizado en celosía de la línea de transmisión
60 Kv - Chacapuente, lograremos una confiabilidad de la misma.
1.8 VARIABLES
1.8.1 Variable Independiente
Línea de transmisión de 60 Kv - Chacapuente.

6
1.8.2 Variable dependiente
Diseño e instalación de estructuras metálicas de acero galvanizado en
celosía para la línea de transmisión 60 Kv Chacapuente.
1.9 INDICADORES
• Para la variable Independiente
a) Pruebas finales con levantamiento de datos de lectura rigurosa para
obtener gráficos confiables de las líneas de transmisión
• Para la variable dependiente
a) Replanteo de dimensiones de estructuras de líneas de transmisión.
b) Pruebas y ajustes de montaje
c) Dibujo de planos de diseño
d) Instalación de las estructuras
1.10 DISEÑO METODOLÓGICO
1.10.1 Método de investigación
La metodología resume el planteamiento siguiente:
a. Revisión teórica de las posibles metodologías de diseño e
instalación de estructuras en líneas de transmisión.
b. Dibujo de planos de diseño
c. Replanteo de dimensiones de estructuras de líneas de transmisión.
1.10.2 Método de investigación
Se planea una investigación tecnológica aplicada de nivel explicativo.
Básicamente se empleará un método de investigación experimental,
analítico – sintético, método heurístico y método estadístico.

7
Figura1.1. Método de investigación
1.11 DISEÑO METODOLÓGICO
1.11.1 Población y muestra
El estudio se trata de un caso único- En los distritos de Huayllo y
Cotaruse, provincia de Aymaraes del Departamento de Apurimac.

8
1.11.2 Técnicas y procedimientos de recolección de datos
N° TÉCNICA INSTRUMENTO PROCEDIMIENTO
1 Registro de CD USB Aplicación de la

información Fotocopias, estadística descriptiva
bibliografías etc.
2 Experimentación Ficha de registro
3 Consulta de Carta de consulta

experto a experto
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
2.1 LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
Es el conjunto de dispositivos para transportar o guiar la energía eléctrica desde
una fuente de generación a los centros de consumo (las cargas). Y estos son
utilizados normalmente cuando no es costeable producir la energía eléctrica en
los centros de consumo o cuando afecta el medio ambiente (visual, acústico o
físico), buscando siempre maximizar la eficiencia, haciendo las perdidas por
calor o por radiaciones las más pequeñas posibles.
Figura2.1. Líneas de transmisión
El sistema de energía eléctrica consta de varios elementos esenciales para que
realmente la energía eléctrica tenga una utilidad en residencias, industrias, etc.

10
Todo comienza cuando en las plantas generadoras de energía eléctrica de las
cuales existen varias formas de generar la energía (plantas geotérmicas,
nucleares, hidroeléctricas, térmicas, etc.).
Después de ese proceso la energía creada se tiene que acondicionar de cierta
manera para que en su transporte a los centros de consumo se tenga el mínimo
de pérdidas de esa energía, y para eso está el proceso de elevación de voltaje.
Al transmitir la energía se tiene alta tensión o voltaje y menos corriente para
que existan menores perdidas en el conductor, ya que la resistencia varia con
respecto a la longitud, y como estas líneas son demasiado largas las pérdidas de
electricidad por calentamiento serian muy grandes.
Esa electricidad llega a los centros de distribución el cual envía la electricidad
a los centros de consumo, donde estos reciben electricidad ya acondicionada de
acuerdo a sus instalaciones ya sean 110v, 220 v, etc.
2.2 MATERIALES UTILIZADOS EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
Existen varios materiales que son utilizados en las líneas de transmisión, esto
de acuerdo a las necesidades de la línea. Por ejemplo el cobre duro es utilizado
en las líneas de transmisión donde se requiere más propiedades mecánicas de
tensión ya que si se pone cobre suave la línea tendera a pandearse debido a la
gravedad y a su propio peso. Y en líneas subterráneas se utiliza el cobre suave,
debido a que si utilizamos el cobre duro le quitaría la flexibilidad, que estas
requieren para su instalación y manejo.

11
2.3 SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES UTILIZADOS EN LAS
LÍNEASDETRANSMISIÓN
Existen varias formas de definir las características físicas de un conductor
eléctrico, con respecto al diámetro, que tipo de aislamiento tiene, etc. Tales
serán mencionadas a continuación.
Figura2.2. Cable de Alta Tensión
2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS CONDUCTORES POR LA FORMA DE SU
SECCIÓN
Fig. 2.3. 1 solo hilo
Fig. 2.4. Más de 2 hilos

12
Fig. 2.5. Conductor hueco
Fig. 2.6. Conductor seccionado
Determinación de # de hilos a través de la cantidad de capas para conductores
concéntricos
3x2 – 3x + 1 = n (2.1)
n = # de hilos
x = # de capas considerando al conductor central como 1
TRANSMISION POR CONDUCTORES MULTIPLES
RT = 1/2 R ; si R1 = R2
(2.2)
13
2 conductores por fase
2.4.1 AWG
La "American Wire Gage", también conocida como la "Brown and
Sharpe Gage", fue ideada en 1857 por J.R. Brown. Esta escala de
calibres, así como algunas otras de las escalas usadas, tiene la propiedad
de que sus dimensiones representan con aproximación los pasos
sucesivos del proceso de estirado del mismo.
A diferencia de otras escalas, los calibres del "American Wire Gage" no
se han escogido arbitrariamente, sino que están relacionados por una ley
matemática. La escala se formó fijando dos diámetros y estableciendo
una ley de progresión geométrica para diámetros intermedios. Los

14
diámetros base seleccionados son 0.4600 pulgadas (calibre 4/0) y
0.0050 pulgadas (calibre 36), existiendo 39 dimensiones entre estos dos.
Por lo tanto, la razón entre un diámetro cualquiera y el diámetro
siguiente en la escala está dada por la expresión:
Fig. 2.7 Proceso de estirado en 3 pasos
Esta progresión geométrica puede expresarse como sigue:
La razón entre dos diámetros consecutivos en la escala es constante e
igual a 1.1229.
2.4.2 Definición de circular mil
Es el área de área del conductor en milésimas de pulgada.
Donde un KCM = 1000CM = 0.5067 mm2
Para conductores mayores a calibre 4/0 AWG
Mil: para diámetros, siendo una unidad de longitud igual a una milésima
de pulgada.
15
Circular Mil: para áreas, unidad que representa el área del círculo de un
mil de diámetro. Tal círculo tiene un área de 0.7854 mils cuadrados.
Para secciones mayores se emplea la unidad designada por las siglas
KCM, antiguamente MCM, que equivale a mil circular mils.
Reglas prácticas. Existen una serie de reglas útiles que deben
recordarse, aplicables a la escala de calibres AWG:
• El incremento de 3 números en el calibre (por ejemplo del 10 al 7)
duplica el área y el peso; por lo tanto, reduce a la mitad la
resistencia a la corriente directa.
• El incremento en números de calibre (por ejemplo del 10 al 4)
duplica el diámetro.
• El incremento en 10 números de calibre (por ejemplo del 10 al 1 /O)
multiplica área y peso por 10 y divide entre 10 la resistencia.
Escala Milimétrica INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL
COMMISSION – IEC La escala de la "International Electrotechnical
Commission" es la más usada en la actualidad, excepto en países como
Estados Unidos y la mayor parte de los latinoamericanos. En sí, la
escala consiste en proporcionar la medida directa de las áreas
transversales de los conductores, en milímetros cuadrados.
En las tablas siguientes se muestran los valores correspondientes de la
escala AWG, su equivalente en mm2 y el calibre en la escala
milimétrica IEC.
16
Cuadro 2.1 Valores de la escala AWG
2.5 AISLAMIENTO EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
2.5.1 El aire en el aislamiento de lineas
El aire es sin lugar a dudas el más usado de los aislantes para líneas de
transmisión de energía. Los factores que pueden influir a la rigidez
dieléctrica del aire son:
- Densidad del aire.
- Altura sobre el nivel del mar.
- Humedad y presencia de partículas contaminantes.

17
Este último factor adquiere gran importancia en el diseño y
manutención de los elementos aisladores.
2.5.2 Aisladores de linea
En las líneas de transmisión se distinguen básicamente tres tipos de
aisladores:
- Suspensión.
- Barra larga.
- Poste.
Los aisladores de suspensión o disco, son los más empleados en las
líneas de transmisión, se fabrican de vidrio o porcelana uniéndose
varios elementos para conformar cadenas de aisladores de acuerdo al
nivel de tensión de la línea y el grado de contaminación del entorno.
En esta figura se aprecian los principales tipos de aisladores de

suspensión.
Fig. 2.8. Al lado izquierdo un aislador de disco standard (254 x 146mm)
Fig. 2.9 Aislador de disco para nieblas.

18
Los aisladores de barra larga comenzaron a desarrollarse hace 30 años.
Constituyen elementos de una sola pieza y se fabrican de porcelana o de
materiales sintéticos. Estos aisladores requieren menos manutención que
los del tipo disco, no obstante su costo es más elevado.
Fig. 2.10 Aislador de barra larga sintético
Los aisladores de tipo poste se fabrican con porcelana o materiales
sintéticos. Se utilizan poco en líneas de transmisión y para tensiones por
sobre 230 kV. Su principal aplicación está en aparatos de subestaciones.
En la figura se tiene un.
Fig. 2.11. Aislador de tipo poste
Desde el punto de vista de condiciones ambientales los aisladores se
fabrican de dos tipos:
- Normales.
19
- Para ambiente contaminante (tipo niebla).
Por su construcción los aisladores pueden ser:
- Tipo alfiler.
- Tipo suspensión.
Los aisladores de porcelana vidriada por lo general contienen un 50% de
caolín, 25% de feldespatos y 25% de cuarzo, la porcelana debe ser
moldeada por los procedimientos en húmedo, homogéneos, compactas
sin porosidad y toda la superficie después de armado debe ser verificada.
2.6 CELOSIA
En ingeniería estructural, una celosía es una estructura reticular de barras rectas
interconectadas en nudos formando triángulos planos (retículos planos). En
muchos países se les conoce como armaduras. El interés de este tipo de
estructuras es que las barras trabajan predominantemente a compresión y
tracción presentando comparativamente flexiones pequeñas.
Las celosías pueden ser construidas con materiales diversos: acero, madera,
aluminio, etc. Las uniones pueden ser articuladas o rígidas. En las celosías de
nudos articulados la flexión es despreciable siempre y cuando las cargas que
debe soportar la celosía estén aplicadas en los nudos de unión de las barras.
2.6.1 Clasificación de celosías
2.6.1.1 Celosías planas
Las celosías planas de nudos articulados pueden dividirse
desde el punto de vista estructural en:
Celosías simples, o estáticamente determinadas, pueden ser
calculadas mediante las ecuaciones de la estática en alguna de

20
sus modalidades equilibrio de nudos y/o métodos de la estática
gráfica.
Celosías compuestas, cuando pueden construirse uniendo dos
o más celosías simples, de tal manera que cada par comparta
una sus articulaciones y se añada alguna barra adicional entre
cada par de modo que cualquier movimiento de una respecto
de la otra esté impedido. Admiten una reducción al caso
anterior.
Celosías complejas, que engloba a cualquier celosía plana que
no sea de los tipos anteriores. Son estructuras hiperestáticas
para las que se puede usar el método de Heneberg o el método
matricial de la rigidez.
Si una celosía plana es de nudos rígidos, entonces es
hiperestática con independencia del número de nudos y barras.
En esos casos usualmente se calculan de modo aproximado
suponiendo que sus nudos son articulados (si la son similares a
una celosía simple o compuesta), o de modo razonablemente
más exacto por el método matricial de la rigidez.
2.6.1.2 Celosías planas estáticamente determinadas
Una celosía se llama estáticamente determinada o totalmente
isostática si se aplican sucesivamente las ecuaciones de
equilibrio mecánico, primero al conjunto de la estructura, para
determinar sus reacciones, y luego a las partes internas, para

21
determinar los esfuerzos sobre cada uno de los elementos que
la integran. Estas dos condiciones se llaman:
Isostaticidad externa, cuando es posible calcular las reacciones
usando exclusivamente las ecuaciones de la estática. Para que
eso suceda el número de grados de libertad eliminados por los
anclajes varios de la celosía deben ser a lo sumo de tres,
puesto que sólo existen tres ecuaciones independientes de la
estática aplicables al conjunto de la estructura.
Isostaticidad interna, cuando es posible determinar los
esfuerzos internos de cada una de las barras que forman la
estructura, como veremos para que se dé esta condición se
requiere una cierta relación entre el número de barras y nudos.
Una celosía plana, sólo puede ser isostática si está formada por
nudos articulados y las barras sólo transmiten esfuerzos a otras
barras en la dirección de su eje. Eso implica que en una celosía
plana hiperestáticamente determinada el momento flector es
nula en todas las barras de la misma, estando solicitada cada
barra sólo axiálmente. Como una estructura de barras
articuladas sólo puede comportarse rígidamente si cada región
mínima encerrada por las barras es triangular, las celosías
planas estáticamente determinadas están formadas por barras
que forman regiones triangulares adyacentes unas a otras.
Además la condición de estar estáticamente determinada
conlleva, como vamos a ver, una relación entre el número de

22
barras y nudos. Llamemos b al número de barras y n al número
de nudos. Las condiciones de isostaticidad interna y externa
requieren que el número de ecuaciones estáticas linealmente
independientes iguale al número de incógnitas:
Empecemos contando el número de incógnitas: si la estructura
es externamente isostática las reacciones totales dependerán de
tres valores incógnita, por otro lado la condición de
isostaticidad interna requerirá que determinemos el valor del
esfuerzo axial de cada barra. Esto nos da b+3 incógnitas.
En cuanto al número de ecuaciones de la estática, al no existir
momentos flectores y ejercer cada barra sólo esfuerzo según su
eje, se puede ver que en cada uno de los n nudos de la
estructura las fuerzas verticales y horizontales deben anularse,
eso nos da dos ecuaciones por nudo. En total podemos plantear
el equilibrio de cada nudo independientemente por lo que el
número de ecuaciones totales es de 2n.
La condición de isostaticidad de la celosía requerirá por tanto
b+3 = 2n.
2.6.1.3 Celosías de nudos rígidos
Una celosía de nudos rígidos es un tipo de estructura
hiperestática que geométricamente puede ser similar a una
celosía estáticamente determinada pero estructuralmente tiene
barras trabajando en flexión.

23
Un nudo se llama rígido si una vez deformada la estructura el
ángulo formado inicialmente por todas las barras se mantiene a
pesar de que globalmente todo el nudo ha podido haber girado
un ángulo finito.
Puede probarse que dos celosías de idéntica geometría, siendo
los nudos de una rígidos y los otros articulados, cumplen que:
- La celosía de nudos articulados tiene esfuerzos axiales
mayores que la de nudos rígidos.
- La celosía de nudos articulados es más deformable.
- La celosía de nudos rígidos presenta mayores problemas
en el dimensionado de las uniones entre barras.
2.6.1.4 Celosías tridimensionales
Las celosías tridimensionales isotáticas se forman a partir de
tetraedros. Otra posibilidad común para las celosías
tridimensionales es hacerlas de base cuadrada y rigidez de
algún modo en el plano de las bases.
2.6.1.5 Celosías planas notables
De acuerdo con el uso y disposición de las cargas conviene
una u otra tipología o disposición de montantes verticales y
diagonales. Algunas de las tipologías más usadas se conocen
por el nombre propio de las personas que las patentaron o
estudiaron en detalle por vez primera.

24
En las celosías horizontales con cargas gravitatorias verticales
generalmente el cordón superior (conjunto de barras
horizontales o inclinadas situadas más arriba) está sometido a
esfuerzos de compresión, mientras que el cordón inferior está
sometido a esfuerzos de tracción. En cambio, los montantes y
las diagonales presentan más variabilidad. Según la
inclinación de las diagonales a uno u otro lado pueden estar
todas traccionadas, todas comprimidas, con compresiones y
tracciones alternas, o con una distribución de esfuerzos aún
más compleja. El esfuerzo de los montantes a su vez suele ser
contrario al de las diagonales adyacentes, aunque esto no es
una regla general.
- Celosía Long: Este tipo de celosía debe su nombre a
Stephen H. Long (1784-1864), y tiene su origen hacia
1835. Los cordones superior e inferior horizontales se unen
mediante montantes verticales todos ellos arriostrados por
diagonales dobles.
Fig. 2.12. Esquema de celosía Long.
- Celosía Howe, fue patentada en 1840 por William Howe,
aunque ya había sido usada con anterioridad. Se usó
mucho en el diseño de celosías de madera, está compuesta
por montantes verticales entre el cordón superior e inferior.

25
Las diagonales se unen en sus extremos donde coincide un
montante con el cordón superior o inferior (formando 's).
Con esa disposición las diagonales están sometidas a
compresión, mientras que los montantes trabajan a
tracción.
Esta tipología no constituye un buen diseño si toda la
celosía es del mismo material. Históricamente se usó
mucho en la construcción de los primeros puentes de
ferrocarril. Con la disposición Howe se lograba que los
elementos verticales que eran metálicos y más cortos
estuviera traccionados, mientras que las diagonales más
largas estaban comprimidas, lo cual era económico puesto
que los elementos metálicos eran más caros y con la
disposición Howe se minimizaba su longitud.
Fig. 2.13. Esquema de celosía Howe.
- Celosía Pratt: Originalmente fue diseñada por Thomas y
Caleb Pratt en 1844, representa la adaptación de las
celosías al uso más generalizado de un nuevo material de
construcción de la época: el acero. A diferencia de una
celosía Howe, aquí las barras están inclinadas en sentido
contrario (ahora forman V's), de manera que las diagonales

26
están sometidas a tracción mientras que las barras
verticales están comprimidas.
Eso representa ventajas si toda la celosía es de acero, ya
que los elementos traccionados no presentan problemas de
pandeo aunque sean largos mientras que los sometidos a
compresión si pueden presentar pandeo, lo que obliga a
hacerlos de mayor espesor. Puesto que el efecto del pandeo
es proporcional a la longitud de las barras interesa que los
elementos más cortos sean los que sufren la compresión.
La celosía Pratt puede presentar variaciones, normalmente
consistentes en barras suplementarias que van desde las
diagonales hasta el cordón superior, dichas barras son
usadas para reducir la longitud efectiva de pandeo. El
puente del ferrocarril sobre el río Ebro a la altura de
Tortosa es principalmente una celosía Pratt con algunas
variaciones particulares.
Fig. 2.14. Esquema de celosía Pratt

27
2.6.2 Cálculo de celosías
Las celosías planas, estáticamente determinadas, pueden ser calculadas
con suficiente aproximación, sin considerar las deformaciones, usando
únicamente ecuaciones de estática. En este tipo de celosías se puede
estimar que los nudos son articulados, por lo que no se tiene en cuenta
el momento flector, ni el esfuerzo cortante, sólo se considera el esfuerzo
axial, constante a lo largo de la barra. Existen diversos métodos basados
en aplicar las ecuaciones de la estática de manera eficiente y rápida,
para una celosía de n nudos:
- Método de los nudos, consistente en estimar que cada uno de los
nudos está en equilibrio, lo que implica que la suma vectorial de las
fuerzas actuantes sobre cada barra se equilibran. Al existir n nudos
es necesario resolver 2n ecuaciones lineales.
- Método de Cremona-Maxwell es un sencillo método gráfico basado
en el método de los nudos, usando una operación de dualidad
geométrica, por la cual, a cada estructura reticular se le asigna un
diagrama de puntos, en donde cada punto representa una retícula de
la estructura, y cada segmento, entre estos puntos dados, representa
la magnitud del esfuerzo de la barra situada entre dos retículos. La
suma vectorial de las fuerzas actuantes sobre cada barra se equilibra
gráficamente.
- Método matricial que requiere resolver un sistema de (2n-3)
ecuaciones para los desplazamientos desconocidos, a partir del

28
cual se calculan fácilmente las reacciones y los esfuerzos sobre
las barras. En general resulta algorítmicamente más trabajoso que
los otros dos, pero es fácilmente programable y tiene la gran
ventaja de ser extendible casi sin modificaciones a celosías
externamente hiperestáticas.
- Método de Ritter o de las secciones Este método consiste en realizar
cortes en una armadura con el fin de encontrar las fuerzas internas
en una armadura, tomando en cuenta la sección cortada en equilibrio
y utilizando las 3 ecuaciones de equilibrio determinar las fuerzas
internas. Este método únicamente permite realizar un corte en el
cual se corten 3 barras (al menos una de las cuales no sea paralela a
las otras dos).
2.7 ACERO
El acero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el
2,1% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente
porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2,0% de
carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no
poderse forjar a diferencia de los aceros, se moldean.
La Ingeniería Metalúrgica trata al acero a una familia muy numerosa de
aleaciones metálicas, teniendo como base la aleación hierro-carbono. El hierro
es un metal, relativamente duro y tenaz, con diámetro atómico dA= 2,48 Å
(1angstrom Å=10-10 m), con temperatura de fusión de 1.535 C y punto de
ebullición 2.740 C. Mientras el carbono es un metaloide, con diámetro mucho
más pequeño (dA=1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas

29
alotrópicas (excepto en la forma de diamante en que su estructura
cristalográfica lo hace el más duro de los materiales conocidos). Es la
diferencia en diámetros atómicos lo que va a permitir al elemento de átomo
más pequeño difundir a través de la celda del otro elemento de mayor diámetro.
El acero es el más popular de las aleaciones, es la combinación entre un metal
(el hierro) y un metaloide (el carbono), que conserva las características
metálicas del primero, pero con propiedades notablemente mejoradas gracias a
la adición del segundo y de otros elementos metálicos y no metálicos. De tal
forma no se debe confundir el hierro con el acero, dado que el hierro es un
metal en estado puro al que se le mejoran sus propiedades físico-químicas con
la adición de carbono y demás elementos.
La definición anterior, sin embargo, se circunscribe a los aceros al carbono en
los que este último es el único aleante o los demás presentes lo están en
cantidades muy pequeñas pues de hecho existen multitud de tipos de acero con
composiciones muy diversas que reciben denominaciones específicas en virtud
ya sea de los elementos que predominan en su composición (aceros al silicio),
de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna
característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso
(aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo
la denominación genérica de aceros especiales, razón por la que aquí se ha
adoptado la definición de los comunes o "al carbono" que amén de ser los
primeros fabricados y los más empleados, sirvieron de base para los demás.
Esta gran variedad de aceros llevó a Siemens a definir el acero como «un
compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia».

30
Por la variedad ya apuntada y por su disponibilidad sus dos elementos
primordiales abundan en la naturaleza facilitando su producción en cantidades
industriales, los aceros son las aleaciones más utilizadas en la construcción de
maquinaria, herramientas, edificios y obras públicas, habiendo contribuido al
alto nivel de desarrollo tecnológico de las sociedades industrializadas. Sin
embargo, en ciertos sectores, como la construcción aeronáutica, el acero apenas
se utiliza debido a que es un material muy denso, casi tres veces más denso que
el aluminio (7.850 kg/m³ de densidad frente a los 2.700 kg/m³ del aluminio).
Fig. 2.15. Características mecánicas y tecnológicas del acero
Representación de la inestabilidad lateral bajo la acción de una fuerza ejercida
sobre una viga de acero.
Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero
debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos
tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse
aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de
aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:
Su densidad media es de 7.850 kg/m³.
En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

31
El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación y los porcentajes de
elementos aleantes. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de
1.510 C en estado puro (sin alear), sin embargo el acero presenta
frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1.375°C, y en general la
temperatura necesaria para la fusión aumenta a medida que se funde (excepto
las aleaciones eutécticas que funden de golpe). Por otra parte el acero rápido
funde a 1.650 C.
Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 C.
Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas
para fabricar herramientas.
Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.
Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La
hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta,
generalmente de forma electrolítica, por estaño.
Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un
tratamiento térmico.
Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se
deforman al sobrepasar su límite elástico.
La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr
mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos entre los
cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con
alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un
núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto
grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de

32
mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades
significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos
tecnológicos para medir la dureza son Brinell, Vickers y Rockwell, entre otros.
Se puede soldar con facilidad.
La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con
suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales
que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por
completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante
tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a
la corrosión mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para
intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.
Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es
aproximadamente de19 3 · 106 S/m. En las líneas aéreas de alta tensión se
utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero
proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar
los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.
Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una
pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta
temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o
mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al
acero inoxidable ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero inoxidable
austenítico no se le pega el imán ya que la fase del hierro conocida como
austenita no es atraída por los imanes. Los aceros inoxidables contienen

33
principalmente níquel y cromo en porcentajes del orden del 10% además de
algunos aleantes en menor proporción.
Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en
la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la
expresión: L = t° L, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero
vale aproximadamente 1,2 · 10 5 (es decir = 0,000012). Si existe libertad de
dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación
está impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la
estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta. El
acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al
coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso
simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se
denomina hormigón armado. El acero da una falsa sensación de seguridad al
ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven
gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los
perfiles en el transcurso de un incendio.
Normalización de las diferentes clases de acero
Como existe una variedad muy grande de clases de acero diferentes que se
pueden producir en función de los elementos aleantes que constituyan la
aleación, se ha impuesto, en cada país, en cada fabricante de acero, y en
muchos casos en los mayores consumidores de aceros, unas Normas que
regulan la composición de los aceros y las prestaciones de los mismos.

34
Por ejemplo en España actualmente están regulados por la norma UNE-EN
10020:2001 y antiguamente estaban reguladas por la norma UNE-36010,
ambas editadas por AENOR.
Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de AISI (de
hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), ASTM, DIN, o
la ISO 3506.
2.8 GALVANIZADO
Es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro. Se
denomina galvanización pues este proceso se desarrolló a partir del trabajo de
Luigi Galvani, quien descubrió en sus experimentos que si se pone en contacto
un metal con una pata cercenada a una rana, ésta se contrae como si estuviese
viva, luego descubrió que cada metal presentaba un grado diferente de reacción
en la pata de rana, por lo tanto cada metal tiene una carga eléctrica diferente.
Más tarde ordenó los metales según su carga y descubrió que puede recubrirse
un metal con otro, aprovechando esta cualidad (siempre depositando un metal
de carga mayor sobre otro de carga menor).
De su descubrimiento se desarrolló más tarde el galvanizado, la galvanotecnia,
y luego la galvanoplastia.
2.8.1 Utilidad
La función del galvanizado es proteger la superficie del metal sobre el
cual se realiza el proceso. El galvanizado más común consiste en
depositar una capa de zinc (Zn) sobre hierro (Fe); ya que, al ser el zinc
35
más oxidable, menos noble, que el hierro y generar un óxido estable,
protege al hierro de la oxidación al exponerse al oxígeno del aire.
2.8.2 Proceso
Existen varios procesos para recubrir de zinc el acero. Estos son el
galvanizado en caliente, el metalizado por pistola, el zincado
electrolítico y el galvanizado por laminación.
El galvanizado en caliente se produce por la inmersión de la pieza a
galvanizar en una piscina con zinc fundido (aproximadamente 450 ºC).
La capa de zinc no dependerá del tiempo de inmersión, sino del grosor
de la pieza y la cantidad de silicio del acero a galvanizar.
En los procesos de zincado electrolítico se utilizan los siguientes
elementos:
- Fuente de alimentación: es un transformador que baja el voltaje
de 380 V, 220 V ó 110 V a tensiones menores (de 0,1 a 12 V).
Además, estos equipos poseen semiconductores (placas de
selenio, diodos y últimamente tiristores) que transforman la
corriente alterna en corriente continua, que es la que se utiliza
para estos procesos.
Esta fuente debe tener en lo posible un sistema de regulación de
voltaje, puesto que cada proceso tiene un rango de tensión en el
que el resultado es óptimo.
- Electrolito que viene a ser una solución de sales metálicas, que
serán las que servirán para comenzar el proceso entregando iones
metálicos, que serán reemplazados por el ánodo.

36
Por ejemplo, los baños de niquelado se componen de sulfato de
níquel, cloruro de níquel y ácido bórico. Los baños de cincado
contienen cianuro de sodio, hidróxido de sodio y soda cáustica
(los alcalinos) o cloruro de cinc, cloruro de potasio y ácido bórico
(los ácidos).
Además se agregan a los electrolitos sustancias orgánicas como
tensoactivos, agentes reductores y abrillantadores: sacarina
sódica, trietanolamina, formalina, urea, sulfuro de sodio,
carboximetilcelulosa y varios tipos de azúcares (derivados por
ejemplo de extractos del jarabe de maíz).
- Ánodos que son placas de metal muy puro, puesto que la mayoría
de los procesos no resisten las contaminaciones: níquel 99,997 %;
cobre 99,95 %; zinc 99,98 %. Cuando un ion entrega su átomo de
metal en el cátodo, inmediatamente otro lo reemplaza
desprendiéndose del ánodo y viajando hacia el cátodo. Por lo que
la principal materia prima que se consume en un proceso de
galvanizado es el ánodo.
CAPÍTULO III
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE SUMINISTRO
3.1 ESTRUCTURAS METALICAS DE CELOSIA (TORRETAS)
3.1.1 ALCANCE
Estas especificaciones técnicas tienen por objeto definir las condiciones
del suministro de estructuras metálicas y accesorios para las estructuras
de la Línea de Transmisión 60 Kv – Chacapuente
3.1.2 NORMAS APLICABLES
El conjunto del suministro será previsto de modo que cumpla con las
características de la presente especificación y con las Normas IEC y/o
sus equivalentes que aseguren igual o superior calidad, pero que
deberán ser previamente aprobadas por el Propietario, estas Normas son
las siguientes:
ASTM A 36 Standard Specification for General Requirements for
Rolled Steel Plates, Shapes, Sheet Piling, and Bars for
Structural Use.
ASTM A 572 High Strength Low Alloy Structural Steel. Grade 50
ASTM A 394 Galvanized Steel Transmission Tower Bolts and Nuts
ASTM A 153 Zinc Coating (hot dip) on Iron and Steel Hardware
38
3.1.3 CONDICIONES AMBIENTALES
Las estructuras metálicas (torretas) se instalarán en zonas con las
siguientes condiciones ambientales:
- Altitud sobre el nivel del mar : 2 700 a 4 600
msnm
- Humedad relativa : 32 a 100 %
- Temperatura ambiente : 0 a 23,8 °C
- Contaminación ambiental : moderada
3.1.4 CARACTERÍSTICAS GENERALES
3.1.4.1 Definición
Los soportes de alineamiento o suspensión son de tipo auto
soportados, mientras que las estructuras de anclaje, es decir,
las estructuras angulares, para vanos grandes, terminales,
retención intermedia, etc., se instalarán con retenidas usando
cables de acero galvanizado.
3.1.4.2 Tipo de torre
Las estructuras metálicas serán modulares de base cuadrada o
rectangular, de tipo reticulado en perfiles de acero
galvanizado, ensamblados por pernos y tuercas. La estructura
de alineamiento, ángulo menor y la estructura angular de 90°
Terminal serán de una columna; mientras que las estructuras
angulares, anclaje y retención serán con dos columnas tipo
“pórtico”, éstas usarán retenidas para compensar los esfuerzos.
Las estructuras comprenderán el cuerpo básico de la torreta,

39
sus extensiones y parte superior, su forma estará de acuerdo a
los planos del diseño.
3.1.4.3 Criterios de diseño y cálculo
a. Tipos de Estructuras
Las estructuras a utilizar presentan las siguientes
características:
Cuadro 3.1. Prestación de estructuras
Estructura Número
Vano Vano Vano
Ángulo de
Medio Peso Máximo
Tipo Descripción (°) Retenid
(m) (m) (m)
as
S4-20,5 Alineamiento - ángulo menor 300 1000 400 0–4 0
S4-23,5 Alineamiento - ángulo menor 300 1000 400 0–4 0

AR35-18 Angulo mediano 600 1650 1000 > 4–35 6
AR35-18 Ángulo mayor 350 800 800 > 35–65 8
AR65-18 Ángulo mayor 350 800 800 > 35–65 8
AR90T-23,7 Angulo 90° - Terminal 300 600 400 90 12
b. Altura de Extensión
Las estructuras de alineamiento mostradas en los planos
del anexo 02 están diseñadas de manera que se puedan
definir dos alturas básicas, en las estructuras tipo S4, con
un tramo básico de 20,50 m, permitiendo una variación de
+3 m, hasta alcanzar los 23,50m. Lo mismo para el tipo de
estructura modular de las torres de anclaje – angular

40
presenta una altura visible de 18,00 m; la estructura
angular de 90°. Terminal presenta una altura visible única
de 23,70 m. Las estructuras de anclaje – angular estarán
conformadas por dos columnas, una viga central, dos
crucetas con una altura visible total de 18,00 m, además
llevará dos cúspides para colocar el cable de guarda.
3.1.4.4 Vanos Característicos
Cada tipo de estructura será diseñado en función de sus vanos
característicos siguientes:
- Vano máximo: Es el vano más largo admisible de los
adyacentes a la estructura, que determina las dimensiones
geométricas.
- Vano viento: Es la longitud proyectada de la semisuma de
los vanos adyacentes (para el cálculo de la carga debido al
viento).
- Vano gravante.- Es la distancia horizontal entre los
puntos más bajos (reales o ficticios) del perfil del
conductor en los dos vanos adyacentes a la estructura y
que determinan la reacción vertical sobre la estructura en
el punto de amarre del conductor.
3.1.4.5 Cargas de Diseño de Estructuras
Para el diseño se ha tomado en cuenta las condiciones
climatológicas y atmosféricas de la zona. En el siguiente

41
Cuadro se presentan los parámetros de diseño de las
estructuras:
Cuadro 3.2. Parámetros para diseño mecánico
N° Descripción Valores
1 Presión de Viento (calculado según CNE Suministro): 46,04 kg/m²
- Conductor 46,04 kg/m²
- Cable de guarda 3,2 x 46,04 kg/m²
- Estructura
2 Rango de Temperatura de los Conductores: 0ºC
- Mínimo 23,8º C
- Máximo
3 Factores de Seguridad (según CNE Suministro): 5,56
- Conductor 1,67
· EDS (AAAC) 2,00
· Máximo de Trabajo
- Cadena de aisladores de porcelana o vidrio
Factores de Sobrecarga
- Estructura 2,50
. Cargas transversales 1,65
- Debido a la presión del viento 1,50
- Debido al tiro de los conductores 1,10
· Cargas verticales
. Cargas longitudinales
3.1.5 PRESCRIPCIONES CONSTRUCTIVAS
a) Materiales
Para las estructuras se utilizarán perfiles angulares de lados iguales
o de lados desiguales y placas de acero normal o de alta resistencia,

42
conforme a las normas ASTM A-36 para el acero normal, A572
grado 50 para el acero de alta resistencia, o en su defecto Normas
DIN equivalentes, con las características mínimas mostradas en el
Cuadro N° 3.3
Cuadro 3.3. Características de tipos de acero
Acero Acero Alta Resistencia

Descripción Normal ASTM A 572
ASTM A - 36 Grado 50
- Esfuerzo de Rotura
37 – 45 57 – 62
(kg/mm²)
- Límite Elástico (kg/mm²) 24 36
- Alargamiento Rotura (%) 25 22
b) Tamaños Mínimos
El espesor mínimo permitido para perfiles y placas es de 6mm
(3/16") para los elementos de montantes y crucetas y 4mm (1/8")
para los demás elementos.
Las dimensiones de los perfiles a utilizar para los elementos
montantes y crucetas, así como para todos los demás elementos
serán los adecuados de acuerdo a las cargas mecánicas presentadas
en los planos. El diámetro mínimo de los pernos será de 16mm para
los montantes y crucetas y 12mm para los demás elementos.

43
Cuadro 3.4. Distancias minimas y placas a los agujeros taladrados o punzonados
Distancia Mínima
Diámetro del
Mm (pulgada)
Perno
Para Bordes Para Bordes Volados o
mm (pulgada)
Cortados Cortados con Gas
12 (1/2") 20 (7/8") 16 (3/4")
14 (5/8") 35 (11/8") 20 (7/8")
16 (3/4") 70 (11/4") 25 (1")
20 (7/8") 80 (11/2") 35 (11/8")
25 ( 1" ) 100 (13/4") 70 (11/4")
c) Tolerancias
La máxima tolerancia admisible en el corte de las piezas será de 1
por mil.
La diferencia máxima admisible entre el diámetro de la perforación
y el diámetro del perno no excederá 1mm.
La máxima tolerancia admisible en la posición mutua de los
agujeros será la siguiente:
- En el mismo extremo del perfil : ± 0,5mm
- Entre extremos opuestos del perfil : ± 1,0mm
d) Juntas
Las juntas de los montantes serán del tipo de tope.
e) Soldaduras
No está permitido el uso de soldadura en ningún elemento principal
de las estructuras.
44
f) Piezas a ser empotradas
Las piezas destinadas a ser empotradas en el concreto de las
fundaciones tendrán dispositivos adecuados para aumentar la
adherencia entre el acero y el concreto. Todas las piezas serán
galvanizadas.
3.1.6 Galvanización
Todos los elementos de las estructuras de las torres y los destinados a
ser empotrados en el concreto, serán galvanizados de conformidad con
las Normas ASTM B6, ASTM A563, ASTM A123 y A153, según
corresponda. El galvanizado deberá contener no menos de 80% de zinc
por peso.
El espesor del recubrimiento de zinc no será inferior a 600 g/m² para los
elementos de la estructura metálica.
3.1.7 Pernos y tuercas
a) Características generales
Los pernos, tuercas y arandelas para los elementos de las torres y
para la fijación de los accesorios y del cable de guarda serán en
acero y cumplirán con la Norma DIN 267.
Si para cualquier tipo de torre se utilizan pernos de acero de alta
resistencia, entonces todos los pernos y tuercas del mismo tamaño a
emplearse en cualquier tipo de torre serán del mismo material, a fin

45
de evitar que se utilice erróneamente pernos de acero normal donde
deberían ser utilizados pernos de alta resistencia.
b) Diseños
El tamaño y cantidad de los pernos en cada punto de unión de las
estructuras serán determinadas en función al valor de las cargas
mecánicas.
Los esfuerzos límite a verificarse en el diseño de los pernos y
tuercas están basados en los siguientes:
Para esfuerzos de corte : 80% del límite elástico del acero
Para esfuerzos de tracción : 100% del límite elástico del acero
3.1.8 Accesorios
a) Pernos de Escalamiento
Serán ubicados en los montantes de las estructuras, alternadamente
en cada cara exterior del montante cada 40cm desde el dispositivo
anti-escalamiento hasta la cúspide de la estructura. Del dispositivo
anti-escalamiento al nivel del suelo los pernos del escalamiento
serán desmontables.
b) Dispositivos anti - escalamiento
Serán instalados a una altura entre 4 y 5 metros sobre el nivel del
suelo.
c) Placas Indicadoras
La cuales tendrán la siguiente información: Número de la estructura,
tensión de peligro, nombre de la línea y número del circuito, deberá

46
contar con los accesorios y pernos para montar las placas a la
estructura de la torre. Todas las placas serán de hierro galvanizado.
d) Secuencia de Fases
Las indicaciones de las fases de los conductores, serán por medio de
franjas pintadas en platinas de hierro galvanizado fijadas a las
estructuras mediante pernos y arandelas o alternativamente pintadas
en los montantes de todas las estructuras. El tipo de pintura a
utilizarse para este fin deberá ser inalterable.
e) Estribos
Los estribos serán montados en dirección perpendicular a la de los
conductores en el extremo de cada ménsula. Serán calculados para
el tiro del conductor, de acuerdo a los diagramas de cargas con
coeficiente de seguridad no menor de 3.
3.1.9 Puesta a tierra de las estructuras
Cada montante del último cuerpo de la estructura será provisto de dos
agujeros de 5/8" para conectar el sistema de puesta a tierra. Estarán
ubicadas debajo del nivel del suelo.
3.1.10 Montaje en blanco
A fin de controlar la calidad de la elaboración, no menos del uno por
ciento (1%) de los elementos correspondientes a cada tipo de torre serán
seleccionados al azar y ensamblados en el suelo; completos con todos
los elementos, pernos, y tuercas, para formar una torre completa.

47
Todas las partes deberán ajustar exactamente con las otras
correspondientes, sin necesitar ninguna otra empaquetadura que las
arandelas o pernos previstas en los planos.
3.1.10.1 Pruebas a Efectuarse
En principio, en cada lote de material se efectuarán las
siguientes pruebas:
a) Prueba de tracción
b) Prueba de doblado
c) Prueba de resilencia
d) Prueba de galvanización (Conforme a la Norma ASTM)
e) Pruebas de Rotura (Conforme a la Norma ASTM A 143)
3.1.10.2 Pruebas de Pernos y Tuercas
Las pruebas a llevarse a cabo sobre los pernos y las tuercas,
etas serán conformes a los requerimientos de la norma DIN
267 (hojas 3 y 4) o ASTM equivalentes.
3.2 INFORMACION TECNICA A PRESENTAR
a. Características Técnicas del acero a utilizar, según los cuadros de datos
técnicos debidamente llenados (anexo 1)
b. Planos de silueta de cada tipo de torre, acorde a los requerimientos que
muestren las dimensiones principales (anexo 2).

48
c. Para cada tipo de torre, diagrama de cargas con sus correspondientes
fuerzas actuantes sobre la estructura de la torre, tanto para las condiciones
normales como para las excepcionales. Se debe señalar los factores de
seguridad a emplear (anexo 3).
d. Memoria de cálculo de torre para el tipo de torre de suspensión. Se debe
adjuntar una descripción del modelo de cálculo y criterio de diseño.
3.3 ACCESORIOS METÁLICOS PARA RETENIDAS
3.3.1 Normas aplicables
El material cubierto por las presentes especificaciones, cumplirá con las
prescripciones de las normas:
ASTM A 7 FORGED STEEL
ANSI A 153 ZINC COATING (HOT DIP) ON IRON AND STEEL
HARDWARE
ANSI C 135.2 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR
THREADED ZINC- COATED FERROUS STRAND
EYE ANCHOR AND NUTS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION
ANSI C 135.3 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR ZINC-
COATED FERROUS LAG SCREWS FOR POLE
AND TRANSMISSION LINE CONSTRUCTION
GALVANIZED FERROUS EYEBOLTS AND NUTS
FOR OVERHEAD LINE CONSTRUCTION

49
GALVANIZED FERROUS EYENUTS AND
EYELETS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION
3.3.2 Componentes para retenidas de estructuras
Los ítems que se enumeran a continuación son los elementos que
conformarán una retenida de las estructuras metálicas.
Cuadro 3.5. Estructuras metálicas
Cant. Descripción
18 m Cable de acero galvanizado Siemens Martin de φ 10 mm
4 Grapa doble vía de acero galvanizado de 3 pernos para cable de φ 10 mm
1 Varilla de anclaje de acero galvanizado de φ 19 mm x 2,40 m de longitud
1 Arandela cuadrada acero galvanizado 102 x 102 x 13 / φ 20 mm
2 Guardacabo de Fierro galvanizado para cable de φ 10 mm
1 Templador de acero galvanizado de 16 mm x L = 305 mm c/ojal – gancho
1 Bloque de concreto armado de 0,20 x 0,30 x 1,00 m
1 Aislador de porcelana de tracción Clase ANSI 54-3
.1 kg Alambre de Ao.Go. # 16 para entorchado
3.3.3 Descripción de los materiales
3.3.3.1 Cable de Acero
El cable de acero galvanizado será de tipo Siemens Martin de
10mm de diámetro, será utilizado para las retenidas de
estructuras, será fabricado bajo las normas ASTM A 363, A
475 y B 6.
50
3.3.3.2 Varilla de Anclaje
Será de acero al carbono A 34R mínimo, forjado y
galvanizado en caliente. Estará provista de un ojal –
guardacabo de una vía en un extremo, y roscado en el otro,
con tuerca del mismo material en ese extremo
3.3.3.3 Arandela Cuadrada Plana
Serán de acero galvanizado de 102 x 102 x 13 mm (4” x 4” x
1/2”), provista de un agujero de 20 mm de diámetro. Servirá
de retención al bloque de concreto y la varilla. Carga mínima
de rotura es de 70 kN.
3.3.3.4 Bloque de anclaje
Será de concreto armado fabricado con malla de acero
corrugado de 13 mm (½”) de diámetro. Tendrá agujero central
de 23 mm de diámetro. Las dimensiones se especifican en los
planos de armado de retenida y de cimentaciones.
3.3.3.5 Grapa doble vía
La grapa doble vía será de acero galvanizado, llevará tres
pernos de ajuste y será adecuado para el cable de acero de 10
mm de diámetro a utilizarse.
51
3.3.3.6 Templador de Acero Galvanizado
Será de acero galvanizado con un diámetro de 16 mm y una
longitud de 305 mm, con extremos ojal – gancho. Se utilizará
para templar la retenida.
3.3.3.7 Aislador de Tracción
Será de porcelana y se colocará en la parte superior de la
retenida, será de clase ANSI 54-3.
3.3.3.8 Galvanizado
Todos los materiales serán galvanizados de acuerdo a la
ASTM A 153 y la capa de zinc será de por lo menos 600 g/m²
en todas las superficies excepto en las roscas donde será de por
lo menos 500 g/m².

52
CAPÍTULO IV
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MONTAJE
ELECTROMECÁNICO
4.1 REQUISITOS Y PROCEDIMIENTOS GENERALES PARA LA
CONSTRUCCION
4.1.1 Replanteo Topográfico
Se debe efectuar todo el trabajo de campo necesario para replantear la
ubicación de las estructuras metálicas de la Línea de Transmisión 60 kV
Chacapuente.
El objetivo de esta actividad es marcar en el terreno la ubicación de todas
y cada una de las estructuras de la línea de transmisión en 60 kV, de
acuerdo con los planos del perfil longitudinal y la hoja de localización, en
donde se establecen la progresiva y cota de los centros de las estructuras.
4.1.2 Derecho de Servidumbre y de Paso
Se realizara todas las notificaciones a fin de obtener las autorizaciones y
servidumbres por parte de los propietarios de terrenos y viviendas
afectados que sean requeridos por las autoridades que tengan jurisdicción
sobre el “Desarrollo de la Línea de Transmisión 60 Kv Chacapuente”.
Los derechos de servidumbre serán adquiridos, de acuerdo a las
disposiciones legales contenidas en los Artículos 18° (inciso b), 87° al

53
99° de la ley General de Electricidad N° 23406, y Artículos 158° al
175° de su Reglamento.
Se deberá obtener los derechos de paso para el acceso a los trabajos desde
caminos públicos existentes, antes de comenzar los trabajos de
construcción de la línea, se deberá haber obtenido:
a. Los derechos de vía, a lo largo del recorrido de la línea, en especial
del tramo urbano.
b. Acuerdo con los actuales ocupantes de los terrenos para el corte o
retiro de árboles y plantas que sea necesario efectuar en el derecho de
vía.
4.1.3 Cruce de servicios públicos
Antes de comenzar el tendido de los conductores a lo largo o
transversalmente de líneas eléctricas, líneas de telecomunicaciones,
servicios de agua y desague, etc., Se debe notificar a las autoridades
competentes de la fecha y duración de los trabajos previstos
Los avisos de peligro o advertencia serán colocados por para garantizar
la seguridad del público; debiendo realizar los trabajos en el menor
tiempo posible.
4.1.4 Limpieza de vía
Se cortará todos los árboles y plantas en la franja del terreno
determinada por el derecho de vía, siempre y cuando exceda los dos
metros de altura. Los árboles serán retirados de la franja delimitada por
la vía y se quemarán o depositarán en lugares adecuados.

54
4.2 OBRAS ELECTROMECANICAS LINEA DE TRANSMISION 60 KV
Las Obras Electromecánicas a ejecutarse en la Línea de Transmisión en 60 kV,
Chacapuente – Explorador, comprenderán la instalación de estructuras
metálicas en celosía para simple terna con uno y dos cable de guarda en su
extremo superior, el tendido de conductores de fase y cable de guarda de acero
galvanizado, la instalación de cadenas de aisladores, la instalación de
accesorios del conductor de fase y el cable de guarda y la instalación del
sistema de puesta a tierra de las estructuras metálicas.
4.2.1 Prescripciones Generales
a. Método de Montaje
Las estructuras metálicas, torres de acero galvanizado en celosía,
serán montadas de acuerdo al método más conveniente para cada
estructura el cual en ningún caso será tal que someta a las
estructuras a un esfuerzo mayor que para el que fue diseñado.
Para lo cual en todos los tipos se utilizara una pluma normalizada,
estrobos normalizados, sogas nuevas, poleas normalizadas, grilletes
y Cáncamos.
b. Preparación de los Elementos
Todas las superficies de acero a ensamblarse, antes de empernarlas
serán concienzudamente limpiadas y toda mugre o moho acumulado
durante el transporte y almacenamiento será cuidadosamente
removida de las superficies galvanizadas antes de comenzar el
montaje.
55
c. Suspensión del Montaje
El trabajo de montaje de las estructuras será suspendido si el viento
en el sitio alcanza una velocidad tal que los esfuerzos impuestos a
las estructuras sobrepasan a los esfuerzos correspondientes a la
condición de la carga normal.
d. Ejecución del Montaje
d.1 Comienzo del Montaje
Para cada sección de la línea, el montaje de torres se realizara
únicamente después de 7 dias del concretado de la fundación.
d.2 Manipulación de los Elementos
Se tomarán las precauciones convenientes para asegurar que
ninguna parte de las torres serán forzadas o dañadas en
cualquier forma durante el transporte, almacenamiento y
montaje.
d.3 Posición de los Pernos
En el montaje de las torres los pernos de posición vertical
deberán ponerse con la cabeza hacia el interior de la
estructura.
e. Subsanación de Daños a las Piezas
e.1 Piezas Dañadas
Las partes ligeramente curvadas, torcidas o de otra manera
dañada durante la manipulación serán enderezadas empleando
recursos los cuales no dañarán el galvanizado.

56
Para las estructuras de celosía (torres), las piezas que tienen
una deformación más grande que 1:600 de largo libre para
piezas sujetas a compresión o de 1:300 de largo libre para
piezas sujetas a sólo tracción será rechazada.
f. Tolerancias y Ajustes
f.1 Tolerancia del Montaje
Todas las estructuras deberán estar verticales y bajo los
esfuerzos producidos por las líneas aéreas terminadas y las
tolerancias siguientes no serán sobrepasadas en una estructura
completamente montada, antes y después del tendido de los
conductores.
• Verticalidad : 3 mm por metro de altura
• Alineamiento : 5 cm
• Orientación : ½ grado sexagesimal
Además, dichas tolerancias se verificarán como máximas,
tanto antes como después de estar tendido los conductores, en
la desviación de las extremidades de las crucetas con respecto
al eje transversal teórico de la torre.
f.2 Ajuste y Fijación de los Pernos
El ajuste final de todos los pernos será cuidadoso y
sistemáticamente llevado a cabo, después del montaje de las
estructuras, por una cuadrilla especial.
A fin de prevenir daños a la galvanización de los pernos y
tuercas, estas deberán ser ajustadas por llaves hexagonales.

57
En las estructuras de celosía, por encima del dispositivo de
anti escalamiento, serán tomadas adecuadas medidas a fin de
evitar el aflojamiento de los pernos debido al efecto de
vibraciones.
El torque de apriete (kgf – m) de los pernos serán los
siguientes:
Pernos Mínimo Máximo
Ø 12,7 mm 4 6
Ø 15,9 mm 9 11
Ø 19,1 mm 15 18
El punzonado de los agujeros tendrán las siguientes distancias
(d) al borde de las placas:
Agujero d (mm)
Ø 14,3 mm 25
Ø 17,5 mm 30
Ø 20,6 mm 35
f.3 Protección de las uniones
Después del montaje y ajuste, la parte roscada del perno que
sobresale de la tuerca, la misma tuerca y la arandela; deben ser
cepillados sin dañar la galvanización, desengrasada con
solvente y cubierta con pintura protectora.
Se aplicará una primera capa de imprimación de minio con
base de caucho sintético clorado, y una segunda capa de
pintura a base de aluminio.

58
La pintura deberá cerrar perfectamente todos los intersticios,
sellando el ingreso de la humedad.
f.4 Protección contra la corrosión
La parte superior de las parrillas metálicas hasta 1,00 m debajo
del nivel del concreto serán pintadas con pintura asfáltica
emulsionada, de un tipo aprobado por la supervisión. La
misma protección deberá aplicarse también a los perfiles
metálicos de las torres que sobresalen de la cimentación hasta
1,50 m fuera del concreto.
Cada capa de pintura será aplicada con brocha, en frío, sobre
la superficie que deberá estar limpia y seca. Se aplicará por lo
menos dos capas de pintura, hasta alcanzar un espesor de la
pintura no menor que 0,5 mm. Se tomará particular cuidado
en sellar con las pintura todas las posibles grietas e intersticios,
cuando se pinte los macizos de concreto especialmente donde
el montaje de la estructura sobresalga del macizo mismo.
f.5 Control Final
Después del montaje, cada estructura de celosía será revisada
cuidadosamente con el fin de controlar tanto el estado de la
superficie de los perfiles, como el adecuado ajuste de tuercas.
Además se procederá a limpiar cuidadosamente los perfiles.
Así mismo, los pernos de ajuste de las crucetas, debiendo
todos los pernos tener un adecuado ajuste de tuercas.

59
4.2.2 Tendido de Conductores
Para la ejecución del tendido de conductores será necesario que todas
las estructuras hayan sido revisadas y aprobadas.
Las actividades principales que se realizarán para el tendido de los
conductores serán las siguientes:
• Colocación de pórticos para protección en cruces de avenidas,
calles, redes eléctricas, redes de telecomunicaciones, etc.
• Tendido de cable de guarda y ejecución de empalmes
• Colocación de aisladores y roldanas en las estructuras de
alineamiento.
• Colocación de roldanas en las estructuras de anclaje.
• Colocación de cordina.
• Tendido de conductores de fase.
• Colocación de empalmes en conductores de fase.

• Regulado de conductores.
• Engrapado de conductores en las estructuras de anclaje.
• Colocación de grapas de suspensión y varillas de armar en
conductores.
• Colocación de amortiguadores.
• Revisión final.
• A continuación se detallan cada una de las actividades a efectuarse

en el tendido de conductores:
a. Colocación de pórticos para protección
Los pórticos serán colocados en cruces de avenidas, calles, líneas
telefónicas, redes de distribución, etc.

60
El objetivo es evitar que los trabajos de tendido del cable de guarda
y conductores interfieran o interrumpan el tráfico o los servicios que
prestan las instalaciones que se cruzan con nuestras líneas.
Estos pórticos se construirán con la suficiente fortaleza que permita
soportar la cordina y los conductores a una altura suficiente que no
entrañe peligro para los vehículos o peatones que circulan por el
cruce.
b. Colocación de Aisladores y Roldanas en Estructuras de

Alineamiento
Las cadenas de aisladores de suspensión junto con las roldanas
serán instaladas en las estructuras de suspensión o ángulo menor.
Otra forma de ejecutar esta actividad es haciéndolo separadamente,
es decir, primero se instalarán las cadenas de aisladores de
suspensión y/o y luego viene otra cuadrilla a colocar las roldanas.
Se deberán emplear poleas con un diámetro suficiente para el tipo
de conductor y en concordancia con las normas aplicables, las
poleas deberán ser de fundición de aluminio con forro de neoprene
o nylon, que evitará dañar al conductor y que se produzcan
descarrilamientos.
c. Colocación de Roldanas en las Estructuras de Anclaje
En las estructuras de anclaje solamente se colocarán las roldanas
teniéndose que colocar las cadenas de anclaje en el momento de la
regulación.
61
d. Colocación de Cordina
La cordina (cable mensajero) tendrá una resistencia mecánica a la
rotura en concordancia con los esfuerzos máximos de los
conductores y será de un tipo especial de acero de gran resistencia y
anti giratoria, este cable tendrá un trenzado especial que evita por
efecto de roces el giro del mismo.
La punta de la cordina será transportada y pasado por las roldanas,
verificándose que ésta quede dentro de la ranura (garganta) de la
roldana.
Los conductores se unen a la cordina mediante una funda de
tracción (runing out board). Es imprescindible utilizar entre estos
elementos de tracción y los conductores, juntas giratorias (swivel)
que compensen pequeños giros que pudieran existir. Esta funda de
tracción debe pasar por la polea colgada de las cadenas de
aisladores de suspensión y disponiéndose de un elemento guía que
evite el descarrilamiento y el apoyo de los conductores sobre sus
respectivas poleas.
e. Tendido de cable de guarda y conductores
Previamente al tendido del cable de guarda y conductores, se
presentara la ubicación exacta realizada en el replanteo topográfico,
la tabla de tensado y flechado para el cable de guarda y conductor,
La secuencia de tendido normalmente es la siguiente para la
disposición triangular ó disposición horizontal ambos en simple
terna:
62
Disposición Triangular Horizontal
Primero Un cable de guarda 2 cables de guarda
Segundo Fase superior Fase izquierda
Tercero Fase inferior derecha Fase intermedia
Cuarto Fase inferior izquierda Fase derecha
f. Colocación de empalmes
Los empalmes de conductores se efectuarán mediante una prensa
hidráulica accionada a motor de gasolina con una capacidad mínima
de 100 TN.
Esta actividad deberá ser realizada por personal altamente calificado
y en concordancia con las especificaciones técnicas.
g. Regulado
El regulado de los conductores se deberá efectuar a más tardar 72
horas después que los conductores hayan sido colocados en las
poleas. El regulado se efectuará únicamente después que se ha
terminado el tendido de todos los conductores en el respectivo
sector de tendido.
Durante la operación de regulado todos los conductores
permanecerán en poleas. Si el tramo regulado de la línea, limita en
un extremo con una estructura de anclaje, los conductores deberán
ser anclados en dicha estructura.
Entre los métodos para controlar las flechas que se pueden utilizar,
se consideran los siguientes:
• Método de tangente;
63
• Método de flecha reducida;
• Método de punto exterior;
• Método francés (colocación del teodolito en el hito central de la
estructura);
h. Engrapado
Los conductores deberán ser engrapados luego del templado, para lo
cual se marcará con precisión el sitio del engrapado; las marcas para
el engrapado se harán en el punto en el cual el conductor corta al
plano vertical que contiene el eje central de las estructuras.
El marcado de los conductores deberá terminarse en un tiempo
mínimo después de la terminación del templado de una sección.
Se deberá de disponer de personal experimentado, equipo adecuado
para transferir los conductores desde las poleas de tendido hacia las
grapas de sujeción definitiva. Podrán usarse eslingas de cables o
ganchos cubiertos con un recubrimiento liso de neoprene y bordes
redondeados para evitar daños al conductor.
i. Revisión
La revisión de la instalación de los conductores, consistirá en las
siguientes actividades:
a. Revisión de la unión de conductores;

b. Verificación de las distancias entre conductores y tierra (vertical
y horizontal);
c. Verificación de la distancia vertical entre cruces de líneas;

d. Verificación de los cruces que deben estar de acuerdo con las
especificaciones.
64
4.2.3 Puestas a Tierra
a. Sistema Convencional
Las excavaciones para la instalación del cable de puesta a tierra
(contrapeso), el relleno compactado de las zanjas, la instalación de
las varillas, así como las conexiones del cable en la varilla y la
estructura se efectuarán según los planos y especificaciones.
Se verificarán las profundidades de las zanjas en el terreno para el
tendido del cable de contrapeso radial o para la instalación de la
varilla.
En caso que la torre se ubique en un terreno de muy alta
resistividad, se deberá incrementar el contrapeso longitudinal hasta
obtener la resistencia de puesta a tierra máxima de 25 ohmios; en
caso de zonas pobladas para los sistemas de puesta a tierra de
estructuras metálicas, se deberán verificar las tensiones de toque y
paso, por lo que se tiene previsto utilizar contrapesos en anillo,
adicional al sistema con varillas tipo copperweld y contrapesos
longitudinales con conductor copperweld 7 N° 10 AWG, las que se
ubicarán en el terreno de acuerdo con los planos de la Línea de
Transmisión 60 Kv - Chacapuente.
4.2.4 Montaje de Aisladores
Se ensamblará e instalará los conjuntos de herrajes de las cadenas de
aisladores Standard tipo casquillo - bola en conformidad con los planos.
Los aisladores deberán ser retirados de su embalaje solamente antes de
su instalación.
65
Se armarán todas las partes componentes de los ensamblajes, se
instalará todos los pasadores necesarios para completar el conjunto del
aislador - herrajes y se verificará que cada ensamblaje esté instalado
conforme a lo indicado en los planos de montaje.
Se tomarán todas las precauciones para instalar los aisladores de las
cadenas de aisladores Standard tipo casquillo - bola en los ensambles,
libre de toda contaminación; la limpieza se efectuará usando trapos
limpios.
Los herrajes estarán limpios al instalarse, los pernos serán ajustados con
llave y con torque limitado de acuerdo a las recomendaciones del
fabricante y cualquier perno que muestre signo de daño será
inmediatamente reemplazado.
El transporte y la instalación de los aisladores hasta la estructura se
deberá realizar con sumo cuidado, evitando golpes y maniobras bruscas.
El izado de las cadenas de aisladores se efectuará con winche a motor a
gasolina.
4.2.5 Montaje de Amortiguadores.
Los amortiguadores serán colocados en el cable de guarda y en los
conductores, en la parte adyacentes a las estructuras, a la distancia y
forma serán calculados en la ingeniería de detalle que se presente. Estos
serán colocados después de que el cable de guarda y los conductores de
la línea hayan sido regulados a su flecha correcta y estén debidamente
engrapados.
66
Los amortiguadores se montarán según las cantidades que se
especifiquen en la planilla de metrados.
4.2.6 Inspección
Una vez concluidos las labores de montaje se deberán efectuar las
siguientes verificaciones a lo largo de toda la línea:
• Que el relleno, el compactado, el nivelado alrededor de las
fundaciones, la dispersión de la tierra sobrante esté correcto.
• Las partes de cimentación que sobresalen del nivel del suelo estén
correctas.
• Las estructuras estén correctamente montadas.
• Los accesorios de las estructuras estén fijados.
• La señalización de las estructuras estén de acuerdo a lo previsto.
• La distancia mínima de seguridad esté correctamente de acuerdo a
los planos de construcción.
• Los conductores estén limpios, sin averías, libres de barro, ramas,
alambres, etc.
• Las flechas de los conductores cumplan con lo indicado en los
documentos de tendido y regulación.
• Todos los materiales sobrantes deberán ser retirados del terreno.
• El despeje de los árboles esté conforme con los requerimientos de
las especificaciones técnicas.
• Las cadenas de aisladores Standard deberán estar libres de
materiales extraños.
67
• Las cadenas de aisladores Standard deberán estar montados en su
correcta posición, en conformidad de las especificaciones técnicas.
• Los accesorios para los conductores estén montados de acuerdo a
los planos.
• Los conductores y el cable de guarda estén correctamente
engrapados.
• Todos los pernos, tuercas y chavetas de seguridad, cada elemento de
los dispositivos de suspensión y anclaje estén correctamente
asegurados.
4.3 PRUEBAS
4.3.1 Ejecución
Al concluir los trabajos de montaje de la línea se deberán realizar las
pruebas que se detalla a continuación, empleando instrucciones y
métodos de trabajo aprobados, se realizará las correcciones o
reparaciones que sean necesarias hasta que los resultados de las pruebas
sean satisfactorios.
Previamente a la ejecución de las pruebas, se limpiará cuidadosamente
los aisladores, retirará las puestas a tierra temporales del conductor,
limpiará desmontes y efectuará toda otra labor que sea necesaria para
dejar la línea lista para ser energizada.
a. Determinación de la Secuencia de Fases
Se debe demostrar que la posición relativa de los conductores de
cada fase corresponde a lo prescrito (anexo 2).

68
b. Prueba de continuidad y resistencia eléctrica
Para esta prueba, se pondrá en corto circuito las salidas de las líneas
en la subestación y después se prueba en cada uno de los terminales
de cada tramo de la línea su continuidad.
Las resistencias eléctricas de las tres fases de la línea no deberán
diferir más de 5% del valor de la resistencia por kilómetro de
conductor.
c. Prueba de aislamiento
Se medirá la resistencia de aislamiento de todas las fases entre fases
y a tierra.
El nivel de aislamiento deberá estar de acuerdo con lo especificado
en el Código Nacional de Electricidad Suministro, se admite como
resistencia de fase contra tierra 5 mega ohmios. Como resistencia de
fase entre fase se admite solamente infinito.
d. Prueba de tensión
Después de haber realizado las pruebas anteriores se aplicará la
tensión nominal a toda la línea de transmisión durante 72 horas
consecutivas. Cuando no se detecte ninguna situación anormal se
puede poner en funcionamiento.
e. Pruebas de tensión de toque y paso
• Mediciones de tensiones de toque y de paso en PAT de una línea
de 60 Kv.
69
Cualquiera que sea el tipo y la cobertura de la Puesta a Tierra al
dispersarse en el suelo una corriente de falla u otra de valor
elevado (rayo), se formará el espectro de equipotenciales que
originan los gradientes de Toque y de Paso en la superficie; las
mediciones podrán realizarse con una fuente independiente.
• Principio de las mediciones de potenciales en el suelo
- Se aplica el principio de caída de potencial, según lo cual, el
circuito de corriente (C1C2 = d) permanece fijo durante las
mediciones, mientras que los electrodos de potencial (P1 y
P2) son los que se trasladan.
- Se utiliza un esquema de cableado fijo para el circuito de
corriente, similar al de la mediciones de la RPT, con mínima
resistencia en (C2), el circuito de potencial entre (P1) y (P2)
es cambiante según el potencial que se mide.
- La distancia del circuito de corriente (d) al igual que para
medir (R), depende del valor de (ro) de la puesta a tierra,
cuanto más grande sea será mejor; para el caso de PATs
concentradas de LLEE. Puede ser de 40m o 50m.
- Los potenciales se miden a (1,0 m) de distancia en la
superficie del suelo, los de toque desde la proyección de la
PAT hasta un punto elegido, y de los de paso entre dos
puntos cualesquiera elegidos en el suelo.

70
I
mV mV
Fuente
P2 P1 P2 C P C
Línea de Medición
PAT Auxiliar
Figura 4.1. Distancia de la superficie del suelo
• Condiciones y descripción de las mediciones
- Previamente se deberán trazar en el suelo las líneas directrices
de medida y ubicar en ellas los puntos de toma de medidas de
las diferencias de potencial que se desea obtener.
- Si las Puestas a Tierra no se han diseñado para el control de
los potenciales en el suelo (configuración concentrada), no
vale la pena hacer las medidas de Vt, Vp, éstas serán siempre
altas y estarán fuera de estándar.
- Las medidas en el área cubierta y la periferia de la PAT se
obtienen sobre trayectorias equidistantes o alejándose de los
electrodos enterrados, cada configuración de PAT realizada,
tiene sus propios ejes de simetría.
- Los electrodos de medida que simulan los pies (10 x 20 cm),
sobre grava serán planos (S ≥ 200 cm2), con una interfase de
óptimo contacto (húmedo) con el suelo, soportando entre
ambos un peso ( 50 Kg), repartido en partes iguales.
- Los electrodos planos según estándar, colocados en el suelo
simulan la superficie de la planta de los pies; a falta de ellos y

71
sobre suelo natural, se pueden usar electrodos varilla clavados
de 0,15 m a 0,20 m de profundidad en suelo firme.
- Las diferencias de potencial obtenidas en (mV), al aplicar la
corriente de medida (I), serán convertidas a escala real
multiplicando por el factor de proporcionalidad (k = IF / I),
relación entre la corriente de falla (IF) calculada para esa
localización y la corriente de medidas (I) de la fuente
utilizada.
- Para las medidas, el estándar requiere que la capacidad de
inyección de la corriente (I) de medidas, pueda ser de hasta
(1% de IF en el sitio) con un tope de 100 A; para la línea de 60
kV, solo se insumen corrientes de (< 10 A).
- Antes de las mediciones, no deberá haber diferencia de
potencial entre masa y suelo, significaría presencia de falla no
franca del aislamiento de la estructura, en tales casos, primero
se identificará la fase (perfilado) para corregir la falla antes de
medir.
- En esta línea se deberá desconectar y aislar el cable de guarda
durante la realización de las medidas

72
CAPÍTULO V
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
5.1 PRESION DE VIENTO
La presión de viento que actuarán sobre los diversos elementos de la línea de
transmisión 60 Kv - Chacapuente se calcula según el Código Nacional de
Electricidad Suministro.
Las cargas de viento horizontales o presiones debidas al viento se aplicarán a
las áreas proyectadas de los conductores de fase, cable de guarda de acero
galvanizado, estructuras metálicas en celosía (torres) y cadenas de aisladores
Standard.
Se utiliza la siguiente fórmula descrita en el CNE Suministro para el cálculo de
las cargas de viento en las áreas proyectadas.
PV = K x V² x Sf x A (5.1)
Donde:
PV = Carga en Newtons
K = Constante de Presión, donde para elevaciones mayores a 3000 msnm;
K = 0,455
V = Velocidad del viento en m/s
Sf = Factor de forma,
73
1,00 para conductores, cables de guarda de fibra óptica tipo OPGW, postes
metálicos y aisladores; y
3,20 para estructuras en celosía, aplicada sobre la suma de áreas proyectadas.
La velocidad del viento se aplicará según el Código Nacional de Electricidad
Suministro para la zona de carga A2 para altitudes mayores a 3 000 msnm,
utilizando la Tabla 250-1.B, en donde se establece la velocidad horizontal de
viento igual a 31,50 m/s (113 km/h) relacionado con una temperatura del medio
ambiente de 0 °C.
Remplazando en la fórmula (a):
Para conductor, cable de acero galvanizado EHS y aisladores
Pv = 0,455 x (31,50)² x 1,00 x 1.00 = 451,47 N/m² 46,04 kg/m²
Para estructuras de celosía (torres):
Pv = 0,455 x (31,50)² x 3,20 x 1,00 x 1.00 = 1 444,72 N/m² = 147,32 kg/m²
Las diversas presiones de viento se resumen en el siguiente Cuadro N° 5.1.
Cuadro 5.1. Presión de viento
ELEMENTO DE LA LINEA DE PRESION DE VIENTO

TRANSMISION (kg/m²)
Estructuras de acero en celosía (torres) 147,32
Conductor y cable de guarda de acero galv. EHS 46,04
Cadena de aisladores 46,04
5.2 CALCULO MECANICO DEL CONDUCTOR
5.2.1 Selección de la tension EDS
Según Norma VDE 0210/12.85 y DIN 48201 Parte 5 para líneas de
transmisión de energía eléctrica, para conductores AAAC conformados

74
por aleación de aluminio 6201-T81 se tiene la siguiente limitación de
esfuerzos.
σ EDS = 44 N / mm ² 4,487 kg/mm² (5.2)
El esfuerzo máximo de rotura del conductor AAAC 120 mm² es:
3 453 kg
σ . max = = 28 , 775 kg / mm 2
120 mm 2
Luego % del esfuerzo unitario es igual a:
4 , 487 kg / mm ² Del tiro de rotura de

EDS (%) = × 100 % = 15 ,593 %
28 , 775 kg / mm ²
conductor.
Incrementando un 15% debido a la utilización de varillas de armado y
amortiguadores se obtiene el siguiente esfuerzo en condición EDS
σ EDS = 4 , 487 × 1 ,15 = 5 ,160 kg / mm ²
Luego, el porcentaje del UTS del conductor, del esfuerzo EDS, en
condición final es:
 5,160 
% UTS =   ×100% = 17,93% ≅ 18% delUTS del conductor
 28,775 (5.3)
Donde: UTS = Ultimate Tensile Stress (tiro de rotura del conductor)
El esfuerzo EDS del conductor AAAC de 120 mm² de sección, en
condiciones finales, será igual a 5,180 kg/mm² que equivale al 18% del
tiro de rotura del conductor.
5.2.2 Hipotesis de carga para conductor aaac de 120 mm²
Las hipótesis de carga para los conductores se establecerán
considerando las condiciones climáticas de la zona de estudio.

75
Hipótesis 1 Condiciones Normales EDS
- Presión de viento promedio: 0,00 kg/m²
- Temperatura promedio : 10,0 °C
- Esfuerzo unitario EDS : 5,180 kg/mm² conductor AAAC 120 mm²
Hipótesis 2 Condición de Máximo Tiro
- Presión de viento máximo : 46,04 kg/m² (451,5 Pa)
- Temperatura : 0,00 °C
Según la regla 261.H.2.a., se deberá verificar que el esfuerzo máximo
tangencial del conductor, no supere el 60 % de la resistencia a la rotura
nominal.
Hipótesis 3 Condición de Mínima Temperatura
- Presión de viento promedio : 0,00 kg/m²
- Temperatura mínima : - 5 °C
Hipótesis 4 Condición de “Sólo Hielo”
- Temperatura mínima : -5 °C
- Espesor manguito de hielo : 12 mm
- Densidad del hielo : 0,913 gr/cm3
Esta hipótesis se utilizará para verificar la carga vertical y la ubicación
de estructuras por “flecha máxima”.
Hipótesis 5 Condición de Flecha Máxima
- Temperatura máxima : 60 °C
76
Esta hipótesis se utilizará en la ubicación de estructuras, verificando la
distancia de seguridad del conductor respecto al suelo.
Hipótesis 6 Oscilación de Cadenas
- Presión de viento promedio : 29,57 kg/m² (290 Pa)
(torres metálicas)
Según la regla 235.E.2 “Aisladores de Suspensión”, en donde el ángulo
máximo de balanceo de diseño deberá efectuarse con un desplazamiento
de viento para 290 Pa (29,57 kg/m²) sobre el conductor en una flecha
final a 25°C.
5.2.3 Limitaciones de tensado
Para los esfuerzos EDS inicial y final del conductor AAAC 120 mm², se
consideran las limitaciones establecidas en la regla 261.H.2.b del
Código Nacional de Electricidad Suministro; en donde se establece que
los esfuerzos de tensión a 25°C, sin carga externa, no deberá exceder los
siguientes porcentajes de su resistencia a la rotura nominal: en
condición inicial 25% y en condición final 20%.
Asimismo, el máximo esfuerzo del conductor se limitará al 60% del
UTS del conductor, de acuerdo con la regla 261.H.2.a, del Código
Nacional de Electricidad Suministro, aplicadas a las cargas establecidas
en la regla 250.B., en la regla 251 y multiplicado por un factor de
sobrecarga de 1,0.
77
5.2.4 Cálculo del creep
El cálculo del Creep es calculado internamente por el programa PLS-
CADD aplicando el método no lineal, similar al de ALCAN.
Las tensiones y flechas para el conductor en la “condición inicial”
suponen una relación esfuerzo – elongación para el conductor descrita
por un polinomio de cuarto grado, con la elongación ( ) expresada en
por ciento de la longitud del cable sin tensión.
El programa PLS CADD desarrolla cálculos de flecha y tensiones para
conductores en su condición inicial y final después de la fluencia
(CREEP) en donde los esfuerzos los calcula a partir de un polinomio de
cuarto grado y la elongación se expresa en por ciento de la longitud del
cable de referencia sin tensión Lref., según la siguiente ecuación:
σ = k0 + k1ε + k2ε 2 + k3ε 3 + k 4ε 4 + k5ε 5
Para el conductor AAAC 120 mm² de 19 hilos, los coeficientes k0 hasta
k4 son determinados por la curva que se ajusta a datos experimentales
propios del conductor a emplearse. Según los coeficientes ki dados para
el aluminio se tienen la siguiente expresión para la condición inicial (los
valores son dados en el Sistema Internacional de medidas).
σ = −0,65624 + 35,83619ε + 67,50595ε 2 − 133,177ε 3 + 63,39453ε 4 (5.4)
Este polinomio se puede representar por la siguiente curva, en el que
suponiendo que el cable es tensado con 1, al realizar los cambios de
estado se puede tener menores valores de esfuerzos tal como `1, este
valor tiene una deformación `1 que se ubica en la recta P1-1, si los

78
valores de esfuerzos en el conductor son mayores a 1, los valores de
deformación se ubican en la curva 1-I.
5.1
I
1.1
σ1
σ`1
ε`1 ε1
Figura 5.1. Valores de deformación se ubican en la curva 1-I
El comportamiento final del conductor (efecto CREEP), está definido
en la siguiente curva dada por el fabricante, para el conductor AAAC
120 mm² de 19 hilos, se tiene el siguiente polinomio.
σ c = − 0, 25104 + 19 ,85718 ε + 74 ,33506 ε 2 − 135 ,17652 ε 3 + 71, 611ε 4
La curva siguiente representa la deformación para esta condición final
(creep) que es la curva 0-C.
9.1
σ`2
C
σc 13.1
∆ε
σ`1
ε`1
7.1 εc ε2
Figura 5.2. Condición final (creep) que es la curva 0-C

79
Cuando el cable es sometido a esfuerzos mayores al c, este se ubica en
la curva definida por 2-3-I, para esfuerzos menores la curva se ubica en
la recta definida entre 1-2.
El efecto creep aumenta la elongación bajo tensión constante en el
transcurso del tiempo, la mayor parte del efecto creep del conductor
ocurre durante los primeros días después del tendido, pero continúa a lo
largo de la vida de la línea aunque en relación decreciente.
5.2.5 Cambio de estado del conductor
El cambio de estado del conductor para diferentes vanos y distintas
condiciones ambientales, se efectúa mediante la siguiente ecuación
cúbica:
 d 2Wi 2 ECos 3φ  d 2Wf 2 ESCos 3φ

T f 3 + Tf 2 *  + α ( t 2 − t1 ) ESCosφ − σ i S  − =0
 24 Sσi  24 (5.5)
Donde:
Tf = Tiro horizontal final (kg)
d= Vano (m)
Wi = Peso unitario inicial (kg/m)
Wf = Peso unitario final (kg/m)
S= Sección del conductor (mm²)
σi = Esfuerzo horizontal unitario inicial (kg/mm²)
t2 = Temperatura final (°C)
t1 = Temperatura inicial (°C)
α= Coeficiente de dilatación lineal (1/°C)

80
E= Módulo de elasticidad (kg/mm²)
La ecuación de cambio de estado del conductor se realiza mediante la
ejecución del programa de cómputo CALMEC, el cual fue verificado
mediante comparación con otros programas similares, incluso con el
PLS CADD. Los resultados para las diferentes hipótesis se muestran en
el Anexo 1.
5.3 COORDINACION ENTRE CONDUCTOR DE FASE Y CABLE DE
GUARDA
5.3.1 Coordinacion de flechas y tensiones entre conductor de fase y cable
de guarda de acero galvanizado EHS
La práctica común en proyectos similares utiliza la siguiente relación: la
flecha del cable de guarda de acero galvanizado EHS es igual al 85% de
la flecha del conductor, en condiciones EDS finales.
Con las condiciones descritas y las características físicas del conductor
y del cable de guarda de acero galvanizado EHS, se efectúa la
coordinación de flechas y tensiones.
Características del conductor de fase AAAC 120 mm²
- Sección total Sc = 120 mm²
- Peso unitario Wc = 0,335 kg/m
- Tiro de rotura Tc = 3 453 kg
- Tiro EDS final Toc = 621,6 kg
Características del cable de guarda de acero galvanizado tipo EHS de
38,36 mm²
- Sección Scg = 38,36 mm²

81
- Peso unitario Wcg = 0,305 kg/m
- Tiro de rotura Tcg = 5 080 kg
- Tiro EDS final Tocg = a calcular
Las flechas del conductor de fase y cable de guarda de acero
galvanizado se determinan mediante las siguientes expresiones:
Flecha del conductor (fc) y del cable de guarda (fcg):
d 2 × Wc d × Wcg
2
fc = ; fcg =
8 × Toc 8 × Tocg (5.6)
Donde:
d= es el vano en metros
fc = es la flecha del conductor
fcg = es la flecha del cable de guarda
La relación entre ambas flechas debe ser: fcg = 0 , 85 fc
Remplazando:
d 2 × Wcg d 2 × Wc
= 0,85 ×
8 × Tocg 8 × Toc
De donde el tiro EDS del cable de guarda es igual a:
 Wcg 
Tocg = Toc ×  
 0,85 × Wc  (5.7)
El esfuerzo unitario EDS del cable de guarda es igual a:
Tocg ( kg )
σ ocg =
S ( mm 2 )
82
Para la línea de transmisión con torres metálicas en celosía, se establece
que la relación de la flecha de cable de guarda es igual al 85% de la
flecha del conductor y se obtienen los siguientes esfuerzos unitarios
para el cable de guarda.
σ .ocg = 17,357 kg / mm 2
El esfuerzo unitario EDS en condición final del cable de guarda es igual
a 17,357 kg/mm² para la línea con torres metálicas en celosía.
El porcentaje de tensado en EDS con respecto al UTS del cable de
guarda de acero galvanizado es el siguiente:
17 ,357 kg / mm 2
σ .ocg = × 100 % = 13,10 %
5 080 kg
38 ,36 mm 2
σ .ocg = 13,10 %
En conclusión, el esfuerzo unitario EDS del cable de guarda de acero
galvanizado es igual a 17,357 kg/mm² que equivale al 13,10 % del tiro
de rotura del cable de acero galvanizado tipo EHS.
5.3.2 Hipotesis de carga para el cable de guarda de acero galvanizado
EHS
Las hipótesis de carga para el cable de guarda de acero galvanizado
EHS, son las siguientes:
Hipótesis 1 Condiciones Normales EDS
- Temperatura media : 10,0 °C
- Presión de viento : 0,00 kg/m²

83
- Esfuerzo Unitario EDS : 17,357 kg/mm² (13,10% UTS -
cable de guarda)
Hipótesis 2 Condición de Máximo Tiro
- Presión de Viento : 42,06 kg/m²
Hipótesis 3 Condición de Mínima Temperatura
- Temperatura : - 5 °C
Hipótesis 4 Condición de “Sólo Hielo”
- Temperatura mínima : -5 °C
- Espesor manguito de hielo : 12 mm
- Densidad del hielo : 0,913 gr/cm3
Hipótesis 5 Condición de Flecha Máxima
- Temperatura mínima : 40 °C
5.3.3 Cambio de estado del cable de guarda de acero galvanizado EHS
Las salidas del cambio de estado del cable de acero galvanizado tipo
EHS, en donde se ha utilizado un programa de cálculo CALMEC,
presentando para cada hipótesis de carga y para cada vano seleccionado
los siguientes resultados:
- Esfuerzo Unitario, en kg/mm²
- Tiro horizontal final, en kg
- Tiro máximo final, en kg;

84
- Flecha del cable de acero galvanizado, en m
- Parámetro, en m.
5.4 ESTRUCTURAS METALICAS DE CELOSIA (TORRES)
5.4.1 Selección de vano medio óptimo para torres metalicas
La selección del vano medio óptimo de las estructuras de acero
galvanizado en celosía se efectúa mediante una evaluación técnica
económica para un tramo de línea de 5,0 km, en donde toma en cuenta
las siguientes consideraciones:
- Esfuerzos máximos del conductor y cable de guarda de acero
galvanizado;
- Separación vertical entre conductores, calculada mediante norma
VDE 0210/10.85;
- Flecha máxima del conductor, en estado final, para la máxima
demanda prevista y para la máxima temperatura ambiente;
- Coordinación de esfuerzos y distancias entre conductor y cable de
guarda;
- Angulo de apantallamiento del cable de guarda sobre el conductor
de fase superior igual a 30°;
- Longitud aproximada de la cadena de aisladores de suspensión;
- Distancia mínima del conductor al terreno, corregido por altitud;
- Cálculo aproximado de pesos de las torres, utilizando fórmula de
Marjerrison;
- Costo aproximado de las torres metálicas, estimado en 2,4 US$/kg;

85
- Costo aproximado de cadenas de aisladores en suspensión y anclaje;
y de los conjuntos de suspensión y anclaje del cable de guarda de
acero galvanizado tipo EHS;
- Costo aproximado de montaje de estructuras, aisladores y del
sistema de puesta puesta a tierra.
5.4.2 Tipos de estructuras
La línea de transmisión de 60 kV chacapuente se tiene previsto utilizar
los siguientes tipos de estructuras:
Estructura de suspensión tipo S4 para alineamiento con vano normal y
ángulo de desvío topográfico desde 0° a 4°.
Estructura de ángulo mediano tipo A35 y ángulo de desvío topográfico
> 4° y 35°, para vano grande y retensión intermedio.
Estructura de ángulo mayor tipo A65, para vano grande y ángulo de
desvío topográfico > 35° y 65°.
Estructura de ángulo de 90° y terminal tipo A90T, para ángulo de
desvío > 65° y 90°, en la torre terminal se define para vano normal y
vano flojo con ángulo de desvío topográfico 20°.
5.4.3 Prestación de estructuras
A continuación se presentan en el Cuadro N° 6.1 las prestaciones
previstas para cada tipo de estructura de la línea de transmisión en 60
kV Chacapuente – Explorador, para simple terna.

86
Cuadro 5.2. Prestación de estructuras metálicas de celosía (torres) para simple terna
TIPO DE S4-23,5
AR35-18 A65-18 A90T-23,7
ESTRUCTURA S4-20,5
Angulo Mayor,
Angulo Medio, Angulo 90°
Función Suspensión Retensión
Vano Grande Terminal
Intermedio
6 cadenas de 6 cadenas de
3 cadenas de 6 cadenas anclaje+ 2 anclaje+ 2
Aislamiento
Suspensión de anclaje cadenas de cadenas de
orientación orientación
Vano Viento (m) 300 (350) 600 350 300
Vano Gravante 1000 1650 800 600
(m)
Vano Máximo (m) 400 1000 800 400
Angulo de Desvío 4 (0) 35 (5) 65 90

(°)
Con excepción de la estructura tipo S4, todas las demás estructuras
deberán llevar cables de retenida para compensar las fuerzas debido a
los ángulos de desvío topográfico y a las cargas longitudinales cuando
funcionan como estructuras de retención intermedia y fin de línea (tales
como las estructuras AR35, A65 y A90T).
5.4.4 Configuracion de parte superior de estructuras
5.4.4.1 Distancia de seguridad entre conductores de fases
Para el cálculo de la distancia entre fases en la mitad del vano
se utiliza la norma VDE 0210/12.85, en vista que el Código
Nacional de Electricidad – Suministro, no tiene previsto
ninguna regla que permita determinar esta distancia de
seguridad para el nivel de 60 kV, (tal como se observa en la
tabla 235-1, “Distancia de seguridad horizontal entre los
alambres, conductores o cables en los soportes” y en la tabla

87
235-6, “Distancia de seguridad en cualquier dirección desde
los conductores de línea hacia los soportes y hacia los
conductores verticales o laterales, alambre de suspensión o
retenida unidos al mismo soporte”).
Por lo tanto, se utilizará la fórmula de la norma VDE
0210/12.85 para el cálculo de la distancia entre fases:
D = K × F + L + SAM × Fa (5.8)
Donde:
F= Flecha de conductor a 40 °C, en m, (se obtiene del
cambio de estado del conductor, Anexo 3);
L= 1,40 m; longitud aproximada de cadena de suspensión;
K= Variable de acuerdo a ubicación de conductores en la
estructura; según la tabla 17 de la norma VDE
0210/12.85;
SAM = Según la tabla 16 de la norma VDE 0210/12.85;
Fa = 1,412; factor hasta altitud máxima de 4 500 msnm,
según CNE Suministro
El factor K se obtiene mediante la aplicación la tabla 17 y las
figuras para aplicación de esta tabla de la Norma DIN VDE
0210/12.85.
5.4.4.2 Estructuras de celosía – distancias entre fases
Aplicando la fórmula indicada, se calculan las distancias
mínimas de separación de fases (D) de las estructuras de

88
simple terna de suspensión S, angulares A35 y A65, angular /
retensión intermedio y terminal A90RT.
a. Distancias Verticales
Para conductores ubicados en el espacio entre 0° a 30° y
conductores AAAC 120 mm², se utilizará K = 0,75,
considerando que el máximo ángulo de oscilación de la
cadena de aisladores no será mayor de 55°.
• Para estructuras de suspensión tipo S4
Vano máximo=400 m, F (40°C) = 12,47 m; Lc = 1,40
m;
La distancia vertical mínima entre fases es: DV = 3,40
• Para estructuras de ángulo 90° y terminal A90T
Vano máximo = 400 m, F (40°C) = 12,47 m; Lc = 0
m;
La distancia vertical mínima entre fases es: DV=3,21
m≈3,20 m
b. Distancias Horizontales
Para conductores ubicados en el espacio entre 80° a 90° y
conductores AAAC 120 mm², se utilizará K = 0,62.
• Para estructuras de suspensión tipo S4
Vano máximo = 400 m, F (40°C) = 12,47 m; Lc = 1,40
m.
89
La distancia horizontal mínima entre fases es: DH =
3,10
• Para estructuras de ángulo medio y retensión
intermedia tipo AR35
m;
La distancia horizontal mínima entre fases es:DV =
5,75m
• Para estructuras de ángulo mayor tipo A65
m;
La distancia horizontal mínima entre fases es:
DH=4,74m ≈ 4,75 m
• Para estructuras de ángulo 90° y terminal A90T
m;
La distancia horizontal mínima entre fases es:
DH=2,75 m
5.4.4.3 Ángulos de Oscilación de cadena y distancias a masa
Las distancias de seguridad a la estructura se definen, para las
condiciones de sobretensión de maniobra, sobretensión a
frecuencia industrial y sobretensión de impulso, relacionando
cada condición al estado del viento durante la ocurrencia de la
sobretensión.
90
a. En la condición de sobretensión de impulso (descargas
atmosféricas) se considera nula la presencia de viento
transversal al eje de la línea, siendo el ángulo de oscilación
de la cadena de aisladores de suspensión igual a cero, sin
embargo debido al ángulo de desvío topográfico de la
cadena se considera un ángulo máximo de 20°. La
distancia a masa es igual a 0,92 m.
b. En la condición de sobretensión de maniobra, se considera
la presencia de viento medio transversal al eje de la línea,
y se adopta un ángulo de oscilación de la cadena de
aisladores de suspensión igual a 40º. En este caso la
distancia a masa es igual a 0,60 m.
c. En la condición de sobretensión a frecuencia industrial, se
considera la presencia de viento transversal al eje de la
línea igual a 290 Pa (29,57 kg/m²), y se adopta un ángulo
de oscilación máximo de la cadena de aisladores de
suspensión igual a 55º. La distancia a masa se considera
igual a 0,24 m.
Cuadro N° 5.3. Ángulos de oscilación y distancias a masa
CONDICION DE VELOCIDAD MAXIMO ANGULO DISTANCIA DE

LINEA DE TRANSMISION DE VIENTO DE OSCILACION SEGURIDAD A
60 KV (°) ESTRUCTURA (m)
Frecuencia Industrial 60HZ Máxima 55,00 0,24

Sobretensión de Maniobra Media 40,00 0,60
Sobretensión de Impulso Nula 20,00 0,92
91
5.4.4.4 Longitud de cruceta para estructura Tipo “S4”
La longitud de la cruceta va a determinar el espaciamiento
horizontal o diagonal de los conductores de fase en la
estructura. La longitud de las crucetas para una estructura tipo
“S4” se va a determinar en función de la longitud de la cadena
de aisladores, del ángulo de oscilación de las cadenas de
aisladores, de la distancia de seguridad a la estructura, etc.
Longitud aproximada de la cadena de aisladores de
suspensión:
La = 1,50 m
Angulo de oscilación del conductor:
55° (presión de viento transversal 290 Pa)
40° (viento medio)
20° (viento nulo)
Lc = longitud mínima de cruceta
Donde:
Distancia de seguridad por sobretensión a frecuencia
industrial:
a = 0,24 m;
Distancia de seguridad por sobretensión de maniobra:
b = 0,60 m;
Distancia de seguridad por sobretensión de impulso:
c = 0,92 m;
Distancia vertical para posible ubicación de pesas (estimado):

92
p = 0,50 m;
Distancia de seguridad para personal de mantenimiento:
f = 0,35 m;
Distancia de extremo de cruceta / ubicación de cadena
(estimado):
d = 0,05 m;
Distancia vertical de estribos de la estructura (estimado):
e = 0,10 m
• Por sobretensión a frecuencia industrial 60 Hz:
La x seno 55° + a = 1,50 x seno 55° + 0,24 = 1,47 m
• Por sobretensión de maniobra:
La x seno 40° + b = 1,50 x seno 40° + 0,60 = 1,56 m 1, 60
• Por sobretensión de impulso:
La x seno 20°+ c = 1,50 x seno 20° + 0,92 = 1,43 m
a. La longitud de la cruceta de estructura de suspensión
tipo “S4”
Utilizando la mayor distancia de masa a torre: 1,60 m
Lc = 1,60 + 0,05 + 0,35 = 2,00 m
b. Verificación de distancia vertical en la estructura
DV = e + La + c + p = 0,10 + 1,50 + 0,92 + 0,50 = 3,02 m
(5.9)
En conclusión, para la estructura de suspensión:

93
La longitud mínima de la cruceta Lc es 2,00 m y la
distancia mínima vertical entre crucetas es 3,02 m, pero se
toma la distancia DV entre conductores a la mitad del vano
que es 3,40 m (según la norma VDE)
Las dimensiones de las estructuras de suspensión y anclaje,
ángulo y terminal se muestran en el Anexo 5.
c. Verificación de distancia horizontal en la estructura de
celosía
La distancia horizontal entre conductores de fase (DH) en
la estructura metálica en celosía tipo “S4” se determina en
función de la longitud de las crucetas y el ancho (A)
aproximado de la columna de la estructura a la altura de la
ubicación de los conductores.
La distancia horizontal entre conductores de fase en la
estructura tipo “S4” es:
DH = 2 x Lc + A – 2 x d = 2 x 2,00 + 0,60 – 2 x 0,05 = 4,50 m
(5.10)
Donde:
Lc = longitud de cruceta
A = ancho máximo de la columna en la parte superior de
la estructura (estimado)
d = distancia de extremo de cruceta a ubicación de
cadena (estimado)
94
Se verifica que la DH obtenida es mayor al valor obtenido
con la norma VDE
DH = 4,50 m > 3,10 m (obtenido según norma VDE)
5.4.4.5 Distancias de seguridad
De conformidad con el Código Nacional de Electricidad
Suministro, se describe en esta sección las distancias mínimas
a masa en la condición de flecha máxima y afectados por el
factor de altitud (4 500 msnm).
Estas distancias de seguridad se utilizarán para la ubicación de
estructuras sobre el perfil longitudinal.
Altura de los conductores sobre CNE Corregido
Suministro por altitud FA = 1,412
Áreas no transitables por vehículos 5,00 m 7,76 m
Al cruce de calles y caminos en 6,50 m 9,20 m
zonas rurales
• Al cruce de carreteras y avenidas 7,00 m 9,90 m
• Al cruce de caminos y calles 6,50 m 9,20 m
• A lo largo de carreteras y 6,50 m 9,20 m
avenidas
• A lo largo de caminos, calles o 6,00 m 8,50 m
callejones
• A lo largo de calles y caminos en 5,00 m 7,76 m
zonas rurales
• A líneas de comunicaciones 1,80 m 2,54 m

95
Distancia vertical mínima entre ≥ 1,80 m
conductores
Distancias mínimas a masa:
- En estructuras de suspensión
• Cadena de aisladores en posición 0,92 m
vertical
• Cadena de aisladores con 55° de 0,24 m
oscilación
- En estructuras de anclaje
• Cuello muerto en posición 0,92 m
vertical
• Cuello muerto con conductor 0,60 m
oscilado 20°
• Cadena de anclaje 0,92 m
5.4.4.6 Factores de sobre carga y Resistencia para estructuras,
crucetas y retenidas
Estos factores de sobrecarga y de resistencia se utilizarán para
el cálculo de los árboles de carga de cada tipo de estructura.
Las cargas debidas a la acción del viento indicadas en la regla
250.B del CNE Suministro, deberán ser multiplicadas por los
factores de sobrecarga de la Tabla 253-1, las cuales deberán
ser utilizadas con los factores de resistencia de las Tablas 261-
1.A, del CNE Suministro.

96
El Grado de Construcción B seleccionado para las
instalaciones a diseñar, se encuentra definido en la Tabla 242-
1 del CNE Suministro, en donde consideramos que la línea
sostiene conductores expuestos, de suministro de potencial
constante y principalmente el nivel de tensión de la línea de
transmisión es 60 Kv.
Los factores de sobrecarga y factores de resistencia para el
Grado de construcción B que serán usados son los siguientes:
a. Factores de Sobrecarga de las Estructuras Metálicas y
Grado de Construcción “B”
- Cargas verticales : 1,50
- Cargas transversales
• Debido al viento : 2,50
• Debido a tensión del conductor : 1,65
- Cargas longitudinales
En los cruces
- En general : 1,10
- En los amarres : 1,65
En cualquier lugar
- En general : 1,10
- En los amarres : 1,65
b. Factores de Resistencia de los materiales
- Estructuras metálicas (torres) : 1,00

97
5.4.5 Diagramas de carga de estructuras de celosia (torres)
Las hipótesis para el cálculo del árbol de cargas de los diversos tipos de
estructuras metálicas en celosía son las siguientes:
5.4.5.1 Estructura de Suspensión Tipo “S4”
Hipótesis A: Condición de viento máximo transversal
• Presión de viento máximo transversal al eje de la línea,
sobre conductores, cable de guarda y aisladores, 46,04
kg/m².
• Presión de viento máximo transversal sobre la estructura,
147,32 kg/m²
• Temperatura 0°C
• Conductores y cables de guarda sanos.
Hipótesis B: Condición de “sólo hielo”
• Presión de viento nulo, 0,00 kg/mm²
• Temperatura -5°C
• Espesor de manguito de hielo, 12 mm
• Densidad del hielo, 913 kg/m3
Hipótesis C, D y E: Condición de desbalance longitudinal
o rotura de un conductor de fase superior, inferior
izquierda o inferior derecha alternadamente (uno por vez)
• Rotura de conductor de la fase superior, fase intermedia y
fase inferior alternadamente (uno por vez); considerando
reducción de tiro longitudinal remanente en el conductor

98
por efecto del desplazamiento de la cadena de aisladores.
Demás conductores sanos
• Demás conductores y cable de guarda sanos
• Temperatura media 10 °C
• Presión de viento nulo, 0,00 kg/m²
Hipótesis F: Condición de desbalance longitudinal o
rotura de un cable de guarda
• Rotura de cable de guarda; en donde no se considera
reducción de tiro longitudinal remanente en el cable de
guarda
• Conductores de fase sanos
Hipótesis G: Condición de montaje de conductor y cable
de guarda
• Montaje de conductor y cable de guarda, que permitirá
verificar las cargas verticales sobre las crucetas.
• Presión de viento nulo. 0,00 kg/m²
• Condición inicial
• Carga vertical igual a dos veces el vano gravante, más
peso de aisladores y herrajes, más 250 kg por peso de
operarios más herramientas.

99
5.4.5.2 Estructura de ángulo medio y vano grande tipo “AR35” y
ángulo mayor, retensión intermedia tipo “A65”
• Temperatura, 0 °C
46,04 kg/m², aplicado sobre conductores de fase, cable de
guarda y aisladores.
147,32 kg/m².
• Conductores de fase y cable de guarda sanos.
Hipótesis C, D y E: Condición de desbalance longitudinal
o rotura de un conductor de fase superior, inferior
izquierda o inferior derecha alternadamente (uno por vez)
• Temperatura media, 10 °C
• Presión de viento medio, 0,00 kg/m²
• Rotura de un conductor de fase superior, inferior izquierda
e inferior derecha alternadamente (uno por vez), sin
considerar reducción de tiro longitudinal.

100
• Otros conductores de fase y cable de guarda sanos.
Hipótesis F: Condición de desbalance longitudinal o
rotura de un cable de guarda
• Rotura de un cable de guarda; en donde no se considera
reducción de tiro longitudinal remanente en el cable de
guarda.
• Conductores de fase sanos
Hipótesis G: Condición de carga longitudinal de
conductores y cable de guarda hacia un solo lado (para
estructura de retención intermedia)
• Carga longitudinal de conductores y cable de guarda hacia
un solo lado
Hipótesis H: Condición de montaje de conductores y cable
de guarda
• Montaje de conductores y cable de guarda, que permitirá
verificar las cargas verticales sobre la cruceta.
• Carga vertical igual al 75% del vano gravante, más

101
componente vertical por tendido de conductor (30°
respecto a la horizontal) y más 250 kg por peso de
operarios y herramientas.
5.4.5.3 Estructura de ángulo de 90° y Terminal tipo “A90T”
• Temperatura, 0 °C
46,04 kg/m², aplicado sobre conductores de fase, cable de
guarda y aisladores.
147,32 kg/m².
• Conductores de fase y cable de guarda sanos.
Hipótesis C Condición de carga longitudinal de
conductores y cable de guarda de un solo lado
• Carga longitudinal de conductores y cable de guarda de un
solo lado

102
Hipótesis D: Condición de montaje de conductores y cable
de guarda
• Montaje de conductores y cable de guarda, que permitirá
verificar las cargas verticales sobre la cruceta.
• Temperatura media 10°C
• Carga vertical igual al 75% del vano gravante, más
componente vertical por tendido de conductor (30°
respecto a la horizontal) y más 250 kg por peso de
operarios y herramientas.
Los diagramas de carga de todos los tipos de estructuras de
la Línea de Transmisión de 60 kV Chacapuente –
Explorador se presentan en el Anexo 6, en donde en la hoja
Resumen se encuentran los valores de las cargas
transversales, verticales y longitudinales de las estructuras,
con los respectivos factores de sobrecarga incluidos.
5.4.6 Cálculo de la altura efectiva óptima de la torre de suspension
Para la determinación de la altura óptima de la estructura de suspensión
se efectuará una análisis técnico – económico, tomando como variables
los diferentes vanos y los costos de estructura más equipamiento no
común relacionado con cada vano analizado, para establecer una curva
de mínimo costo que determinará la alternativa óptima para la línea en
60 kV.
103
A. DETERMINACION DE ALTURAS DE TORRES
Para la determinación de la altura óptima de las torres metálicas se
toma en cuenta los siguientes factores:
• Flecha máxima en condición de máxima temperatura;
• Distancia vertical entre fases, calculado para las condiciones de
flecha a 40°C, mediante la fórmula de la Norma VDE
0210/12.85 , el cual a su vez es afectado por el factor de altitud;
• Distancia mínima al suelo, igual a 7,76 m, en donde se han
aplicado los factores de incremento de tensión para 60 kV y de
altitud, de acuerdo con el Código Nacional de Electricidad
Suministro;
• Longitud de la cadena de aisladores de suspensión;
• Ubicación del cable de guarda de acero galvanizado en la parte
superior de la estructura.
El cálculo de las diversas distancias se muestra en el cuadro de la
estructura de suspensión, para el conductor AAAC de 120 mm² y
cable de guarda de acero galvanizado de 38,36 mm².

104
Cuadro 5.4. Cargas en la estructura tipo “S”
DATOS CALCULADOS CONDUCTOR CABLE DE GUARDA
Flecha Flecha Tiro Tiro

Vano Dist. Altura Carga Carga Carga Carga Carga Carga
40°C Máx. Máx. Máx.
(m) Vert. Total Transv. Vert. Long. Transv. Vertical Long.
(m) (m) Cond. C. de G.
150 2.41 2.99 983.66 828.33 2.00 17.00 202.70 195.75 435.08 112.65 142.25 665.74
200 3.81 4.51 1048.08 861.21 2.30 18.80 240.12 246.00 435.08 133.22 188.00 665.74
250 5.52 6.30 1101.05 889.44 2.50 20.80 276.73 296.25 435.08 153.47 233.75 665.74
300 7.52 8.39 1143.70 912.92 2.80 23.20 312.63 346.50 435.08 173.39 279.50 665.74
350 9.84 10.77 1178.40 931.96 3.10 25.90 347.97 396.75 435.08 193.00 325.25 665.74
400 12.47 13.46 1206.68 947.94 3.40 28.90 382.86 447.00 435.08 212.39 371.00 665.74
450 15.43 16.46 1229.72 960.62 3.60 32.10 417.39 497.25 435.08 231.55 416.75 665.74
500 18.72 19.79 1248.67 971.25 3.90 35.70 451.63 547.50 435.08 250.57 462.50 665.74
B. DETERMINACION DEL PESO APROXIMADO DE TORRES
El peso de las torres metálicas se calcula utilizando la fórmula de
Marjerrison, en donde se consideran las cargas transversales,
longitudinales y verticales actuantes sobre las torres, la altura
efectiva de aplicación de dichas cargas y la constante de correlación
extraída de pesos reales de estructuras.
Para la determinación de los pesos de las torres metálicas cuyas
alturas son las definidas en el punto anterior se calculan previamente
las cargas actuantes en las torres relacionados con cada uno de los
vanos definidos.
Para el cálculo de las cargas actuantes en las estructuras se toma en
consideración las siguientes premisas:
• Cargas transversales para la condición de viento máximo sobre
el conductor, cable de guarda y cadena de aisladores.

105
• Cargas verticales, en donde el peso del conductor se calcula con
un vano peso igual a tres veces el vano medio más el peso de la
cadena de aisladores y herrajes.
• Carga longitudinal, igual al 70% del tiro EDS en condición final
para el conductor, y el 100% del tiro EDS en condición final
para el cable de guarda.
Así mismo, se definen las alturas de aplicación de cada una de las
cargas, es decir, de los conductores de fase y del cable de guarda de
Ao.Go.
La fórmula de Marjerrison para los cálculos de los pesos de las
torres es la siguiente:
W ( kg ) = Ck × He ×  T 
2 2 1
3
+L 3
+V 2
  (5.11)
Donde:
W = Peso de las torres en kg;
Ck = Factor de correlación
He = Altura efectiva, en metros;
T = Carga transversal total;
L = Carga longitudinal total;
V = Carga vertical total
En el cuadro siguiente se muestran las cargas actuantes en las
estructuras, para cada una de las torres de suspensión relacionadas
con un vano medio.
Se obtienen las cargas totales aplicadas en las torres, así mismo se
calculan las alturas de aplicación de las cargas para hallar la altura

106
efectiva de la fórmula de Marjerrison. En este caso se utiliza el
factor de correlación Ck = 0,34 y se obtienen los pesos de las torres
asociadas a vanos medios, los que se presentan en el siguiente
cuadro.
Cuadro 5.5. Calculo de pesos de la torre tipo “S”
Cargas (kg) Alturas (m) Peso

Vano He CK
Torre
(m) T V L H1 H2 H3 H4 (m)
(kg)
150 720.76 729.50 435.08 17.00 14.15 12.95 11.75 13.30 0.34 745.02
200 853.58 926.00 435.08 18.80 15.95 14.57 13.19 14.93 0.34 902.69
250 983.68 1122.50 435.08 20.80 17.95 16.45 14.95 16.82 0.34 1085.58
300 1111.28 1319.00 435.08 23.20 20.35 18.67 16.99 19.06 0.34 1302.37
350 1236.91 1515.50 435.08 25.90 23.05 21.19 19.33 21.59 0.34 1553.11
400 1360.98 1712.00 435.08 28.90 26.05 24.01 21.97 24.43 0.34 1840.35
450 1483.72 1908.50 435.08 32.10 29.25 27.09 24.93 27.52 0.34 2162.88
500 1605.47 2105.00 435.08 35.70 32.85 30.51 28.17 30.95 0.34 2529.89
C. COSTOS APROXIMADOS DE SUMINISTROS Y MONTAJE
Se asume para todos los vanos medios el mismo conductor y cable
de guarda, y la misma ruta plana teórica, por lo tanto no es necesario
considerar costos independientes al vano, tales como costo de
suministro y montaje de conductor y cable de guarda, costos de
caminos de acceso, costos de servidumbre, costo de campamento,
costos de ingeniería, etc. En resumen, los costos utilizados para el
análisis son los siguientes:
Costo de las estructuras (torres) = 2 400 US$/Tn
Costo de cadenas de aisladores de suspensión = 175,00 US$

107
Costo de cadenas de aisladores de anclaje =190,00 US$
Costo de puesta a tierra por torre materiales = 100 US$
Costo de Montaje de Torres = 350 US$ / Tn
D. DETERMINACION DEL VANO ÓPTIMO
Con la finalidad de obtener el vano óptimo, se establece un tramo de
5,00 km de línea de transmisión en 60 kV, determinando la cantidad
de estructuras para cada vano medio analizado.
Se asume para todos los vanos el mismo conductor y cable de
guarda, una misma ruta plana teórica, por lo tanto no es necesario
considerar costos independientes al vano, tales como costo de
suministro y montaje de conductor y cable de guarda, costos de
caminos de acceso, costos de servidumbre, costo de campamento,
costos de ingeniería, etc.
Cuadro 5.6. Relacion vanos – costos
Costos de 5,0 km de línea (US$) Costo

Costo Número
Vano Total
Unitario de
(m) Estructuras Aisladores Montaje (miles
(US$) Estructuras + P. a T.
US$)
150 1788.04 33.30 59601.39 17972.10 17729.63 95.30
200 2166.46 25.00 54161.55 13515.00 15006.92 82.68
250 2605.40 20.00 52108.08 10830.00 13564.68 76.50
300 3125.69 16.70 52094.76 9057.90 12853.82 74.01
350 3727.46 14.30 53249.36 7769.10 12509.77 73.53
400 4416.85 12.50 55210.59 6802.50 12431.76 74.44
450 5190.90 11.10 57676.67 6050.70 12525.17 76.25
500 6071.73 10.00 60717.32 5460.00 12799.55 78.98
108
Figura 5.3. Vano – costos de estructuras
En este caso se ha considerado un vano medio igual a 300 m.
Cuadro 5.7. Cuadro comparativo entre postes de cemento, postes de madera y estructuras
metálicas.
COMPARACION DE COSTOS
TIPO DE
ESTRUCTURA S4-20,5 S4-23,5 AR35-18 AR35-22,5 A65-18 A90T-23,7
METALICA
VALOR $$ 3200 3500 3200 3500 3800 3700
TIPO DE POSTE
18/500 18/800 21/800
DE CONCRETO
VALOR $$ 985.25 1166.28 1400.00

CLASE
TIPO DE POSTE CLASE II CLASE II
II
DE MADERA 72 PIES 76 PIES
65 PIES
VALOR $$ 765.35 785.80 815.90
109
CONCLUSIONES
1. El diseño aplicado para estas estructuras fue el adecuado ya que cumple con
todas las características de la línea.
2. El buen diseño de estas estructuras metálicas, nos ayudo a minimizar tiempos y
optimizar los materiales.
3. Con la correcta disposición de estructuras logramos optimizar la cantidad de
las mismas y a la vez reducir costos.
4. Al aplicar correctamente las técnicas de montaje logramos una instalación
eficiente y rápida de las estructuras.
5. Para desarrollado del diseño e instalación se constataron con las
especificaciones técnicas bajo certificación y normalización de los materiales
utilizados.
6. Los costos en comparación a postes de concreto y madera tomados en global es
inferior ya que las torretas soportan vanos mayores, el tiempo de ubicación a su
punto es menor, el personal necesitado para el transporte es menor, y por ende
todos los recursos menores así como el tiempo de ejecución global.

110
RECOMENDACIONES
1. Se recomienda hacer un seguimiento más estricto en las mediciones de los
parámetros de trabajo de los indicadores de rendimiento y costos para ajustarlos
en cuanto se instale las estructuras metálicas y sus accesorios.
2. Se recomienda estar actualizado en softwares como Autocad, Dltcad; y office
(Excel, Word, Project).
3. Contar con manuales disponibles de especificación técnica de los materiales y
normas vigentes a fin de verificar los aspectos técnicos y evitar equivocaciones
en el diseño e instalación de las estructuras.
4. Finalmente es pertinente indicar que las soluciones que se adopten deben
corresponder a la propia realidad, para lo cual se requiere la experimentación
necesaria que se viabilice con el fin aumentar los rendimientos y calidad de los
productos.
111
BIBLIOGRAFÍA
1. Enriquez, H. G. “INTRODUCCIÓN AL ANALISIS DE LOS SISTEMAS
ELECTRICOS DE POTENCIA”, 3ra. Edición méxico, Limusa S.A. 1982.
2. Weedy B. M. “SISTEMAS ELECTRICOS DE GRAN POTENCIA”, Barcelona,
Reverté, 1978.
3. Enriquez Harper, Gilberto “LINEAS DE TRANSMISIÓN Y REDES DE
DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA ELECTRICA”, Mexico, Limusa 1978.
4. Nason, Syed “SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA” Me´xico,
Interamericana, 1991.
5. Wildi, Tneodore “SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE POTENCIA
ELECTRICA” 4ta. Reimp. Mexico, Limusa 1993.
6. Stevenson, William D. “ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE
POTENCIA” 2sa. Ed. Mexico Mc Graw – Hill, 1993.
7. Nasar, a Syed “SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA” Mexico, Mc Graw
Hill, 1991.
112
ANEXO 1:
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
113
Cuadro A1-1. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (CARACTERÍSTICAS DEL
ACERO NORMAL ASTM - A36)
DESCRIPCION UNIDAD REQUERIDO

A. GENERALIDADES
1. Tipo de acero ASTM A-36
B. COMPOSICIÓN QUÍMICA
6. Carbono % 0,23
7. Manganeso % 1,35
8. Azufre % 0,05
9. Fósforo % 0,04
C. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
10. Carga de rotura kg/mm² 37 - 45
11. Límite elástico kg/mm² 24
12. Alargamiento a rotura % 25
13. Dureza kg/mm²
14. Módulo de elasticidad kg/mm²
D. GALVANIZACIÓN
15. Taller y lugar de galvanizado
16. Normas aplicables
- Perfiles y placas
- Pernos y tuercas
Cuadro A1-2. DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS (CARACTERÍSTICAS DEL

ACERO DE ALTA RESISTENCIA ASTM - A572 Grado 50)

A. GENERALIDADES
1. Tipo de acero ASTM A-572
B. COMPOSICIÓN QUÍMICA
6. Carbono % 0,23
7. Manganeso % 1,35
8. Azufre % 0,05
9. Fósforo % 0,04
C. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
10. Carga de rotura kg/mm² 52 - 62
11. Límite elástico kg/mm² 36
12. Alargamiento a rotura % 22
13. Dureza kg/mm²
14. Módulo de elasticidad kg/mm²
D. GALVANIZACIÓN
15. Taller y lugar de galvanizado
16. Normas aplicables
- Perfiles y placas
- Pernos y tuercas
114
Cuadro A1-3. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (CARACTERISTICAS DE

PERNOS Y TUERCAS)
A. CARACTERISTICAS GENERALES
1.0 Tipo de Acero
2.0 Normas Aplicables ASTM A 394
B. CARACTERISTICAS MECANICAS
6.0 Carga de Ruptura Mínima kg/mm²
7.0 Límite Elástico kg/mm²
8.0 Alargamiento a la Ruptura %
9.0 Dureza (HB) kg/mm²
10.0 Resilencia kgm/mm²
11.0 Módulo de Elasticidad kg/mm²
C. GALVANIZACIÓN
12.0 Normas Aplicables para las Pruebas ASTM A153 y
A394
13.0 Cantidad Mínima de Zinc Depositado g/m² 500
Cuadro A1-4. DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS (CONDUCTOR DE

ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC))

1.0 CARACTERISTICAS GENERALES
1.1 Fabricante
1.2 Número de Alambres 19
1.3 Normas de Fabricación y Pruebas IEC 1089
IEC 104
ASTM B 398
ASTM B 399
DIN 48 201
2.0 DIMENSIONES
2.1 Sección Nominal mm² 120
2.2 Sección Real mm² 120,00
2.3 Diámetro de los Alambres mm 2,85
2.4 Diámetro Exterior del Conductor mm 14,3
3.0 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
3.1 Masa del Conductor kg/m 0,355
3.2 Carga de Rotura Mínima kN 33,84
3.3 Módulo de Elasticidad Inicial kN/mm²
3.4 Módulo de Elasticidad Final kN/mm² 62,23
3.5 Coeficiente de Dilatación Térmica 1/°C 0,000023
4.0 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
4.1 Resistencia Eléctrica Máxima en C.C.
ohm/km 0,284
a 20 °C
4.2 Coeficiente Térmico de Resistencia Eléctrica 1/°C
115
Cuadro A1-5. DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS (ACCESORIOS PARA

EL CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO)
CARACTERISTICAS UNIDAD REQUERIDO

A. GRAPA DE SUSPENSIÓN
1. Fabricante
2. Número de Catálogo de Fabricante
3. Modelo o Código del Accesorio
4. Material Aleación de Al
5. Rango de Diámetros de Conductores mm 5 - 16
incluyendo varillas de armar
6. Rango de Angulo de Utilización grados 0 - 20
7. Carga de Rotura Mínima kN 70
8. Norma de Fabricación
9. Masa por Unidad kg
B. GRAPA DE ANCLAJE
1. Fabricante
2. Número de Catálogo de Fabricante
3. Modelo o Código del Accesorio
4. Material Aleación de Al.
5. Rango de Diámetros de Conductores mm 5 - 16
C. MANGUITO DE EMPALME
1. Fabricante
2. Número de Catálogo del Fabricante
3. Modelo o Código del Fabricante
5. Sección del Conductor mm² 120
6. Longitud m
7. Carga de Rotura Mínima kN
8. Número de Compresiones Requeridas
9. Peso por Unidad kg
D. MANGUITO DE REPARACIÓN
1. Fabricante
3. Modelo o Código del Fabricante
5. Sección de Conductor mm² 120
6. Longitud m
7. Carga de Rotura Mínima kN
8. Número de Compresiones Requeridas
116
Cuadro A1-6. DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS (ACCESORIOS PARA

EL CONDUCTOR DE ALEACIÓN DE ALUMINIO)
CARACTERISTICAS UNIDAD REQUERIDO

E. VARILLA DE ARMAR
1. Fabricante
2. País de Fabricación
3. Norma de Fabricación ASTM B 117,
UNE 21 159
5. Longitud Aproximada mm 1448
6. Número de Varillas por Juego 10
7. Peso Total Aproximado (10 Varillas) kg 0,85
8. Diámetro de cada Varilla mm 6,20
9. Sección de Conductor a Reforzar mm² 120
F. CONECTOR DE DOBLE VIA
1. Fabricante
5. Sección de Conductor mm² 120
6. Torque de Ajuste Recomendado N-m
7. Dimensiones (Adjuntar Planos)
8. Peso kg
G. AMORTIGUADORES DE VIBRACION
1. Fabricante
3. Norma de Fabricación DIN 0212 Parte
5
4. Material Aluminio
Acero
5. Tipo Stockbridge
6. Rango Diámetro de Conductor mm 13,82 14,99
7. Longitud mm 432
8. Distancia Conductor Eje Amortiguador mm 67
9. Peso Normal kg 2,7
117
Cuadro A1-7. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (AISLADOR STANDARD
UNITARIO)

1. Tipo de Aislador Ball - Socket
2. Fabricante
4. Normas de Fabricación y Pruebas IEC 383
A. CARACTERISTICAS DIMENSIONES
5.Diámetro máximo de la parte aislante mm. ≥ 255
6. Paso mm. 146
7. Tipo de acoplamiento normalizado IEC 120 16A
8. Diámetro del perno mm. 16
9. Espesor mínimo del material aislante mm.
10. Longitud de la línea de fuga mm. ≥ 320
11. Peso total aproximado kg 4,0
B. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES
Material Aislante
12. Constante dieléctrica 3
13. Angulo de pérdidas (tg ∂) 60 x 10 (-3)
14. Rigidez dieléctrica kV/cm. 250
Material de la Caperuza y Perno
15. Límite de ruptura a tracción kg/mm². 38
16. Límite de elasticidad kg/mm². 24
17. Alargamiento a ruptura % 17
18. Dureza (HB) 140 a 180
19. Espesor de galvanización g/m². 600
Material de Fijación
20. Límite de ruptura a tracción kg/mm².
C. CARACTERISTICAS MECANICAS
21. Carga electromecánica de ruptura kN. 70
D. CARACTERISTICAS ELECTRICAS
22. Voltaje resistente a frecuencia industrial:
- En seco 1 minuto kV 70
- Húmedo 1 minuto kV 40
23. Voltaje resistente al impulso seco kV 100
24. Voltaje de perforación mínimo kV 130
118
Cuadro A1-8. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (ACCESORIOS DE CADENA

DE AISLADORES TIPO STANDARD)

A. GRILLETE
1. Tipo
2. Material Ao.Go. Forjado
3. Catálogo de Fabricante
4. Norma de Fabricación y Pruebas ASTM B6, A153,
B201
5. Mínima Carga de Rotura kN 70
B. ADAPTADOR ANILLO BOLA
1. Tipo
B201
6. Clase IEC de la bola mm 16
C. ADAPTADOR ROTULA OJO
1. Tipo
B201
7. Clase IEC de la rótula mm 16
D. ADAPTADOR ROTULA OJO LARGO
1. Tipo
201
7. Clase IEC de la rótula mm 16
119
Cuadro A1-9. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (ACCESORIOS DE CADENA

DE AISLADORES TIPO STANDARD)

E. ADAPTADOR ANILLO ROTULA LARGO
1. Tipo
B201
7. Clase IEC del casquillo mm 16
H. CONJUNTO DE PESAS ADICIONALES
1. Tipo
2. Material de estribos para pesas Acero Gdo.
3. Material de pesas Fe. Fundido
5. Norma de Fabricación y Pruebas
6. Número de pesas máximo u 4
7. Peso de cada uno de las pesas kg 50,00
Cuadro A1-10. DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS (CABLE DE ACERO DE

EXTRA ALTA RESISTENCIA PARA CABLE DE GUARDA)

1.0 Fabricante
2.0 País de Fabricación
3.0 Número o Código del Catálogo del Fabricante
4.0 Material Acero
5.0 Grado EHS
6.0 Clase de Galvanizado según Norma ASTM B
7.0 Diámetro Nominal mm 7,94
8.0 Número de Alambres 7
9.0 Diámetro de cada Alambre mm 2,64
10.0 Sección Nominal mm² 38,36
11.0 Carga de Rotura Mínima kN 49,8
12.0 Sentido del Cableado Izquierdo
13.0 Masa kg 0,305
14.0 Módulo de Elasticidad Inicial kN
15.0 Módulo de Elasticidad Final kN 78,454
16.0 Coeficiente de Dilatación Térmica 1/°C 1,15 x 10-6
17.0 Norma de Fabricación ASTM A 475
120
Cuadro A1-11. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (ACCESORIOS DE

CABLE DE GUARDA DE ACERO GALVANIZADO)
A. GRILLETE RECTO
1. Tipo
2. Material Acero Gdo. Forjado
B201
6. Galvanizado g/m² 600
B. GRAPA DE ANCLAJE
1. Tipo
2. Material Acero Gdo.
B201
5. Sección Cable de Guarda mm² 38,36
6. Diámetro de Cable de guarda mm 7,94
C. GRAPA DE SUSPENSION
1. Tipo
B201
6. Diámetro de Cable de guarda mm 7,94
D. ADAPTADOR ROTULA OJO

1. Tipo
B201
121
Cuadro A1-12. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (ACCESORIOS DE

CABLE DE GUARDA DE ACERO GALVANIZADO)

E. CONECTOR DE DOBLE VIA
1. Tipo
B201
6. Galvanización g/m² 600
F. CONECTOR DE TIERRA UNIFILAR
1. Tipo
B201
6. Galvanización g/m² 600
G. MANGUITO DE COMPRESION
2. Tipo Compresión
5. Longitud m
6. Carga de rotura mínima kg 5 078
7. Conductividad % 100
H. MANGUITO DE REPARACION
1. Tipo Compresión
4. Longitud m 0,20
5. Diámetro exterior mm 38,36
6. Carga de rotura mínima kg 5 078
7. Conductividad % 100
I. AMORTIGUADORES
1. Tipo Stockbridge
4. Norma de Fabricación DIN 0212- Parte 5
5. Rango diámetro cable de guarda mm 7,94
6. Peso aproximado kg
122
Cuadro A1-13. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (MATERIALES DE

RETENIDAS)
A. CABLE DE ACERO
1. Tipo de denominación Acero Gdo.
2. Fabricante
3. País de fabricación
4. Normas de fabricación ASTM A475
5. Clase de Galvanizado según Norma ASTM B
6. Diámetro Nominal mm 13
7. Número de Alambres 7
8. Diámetro de cada Alambre mm 3,05
9. Sección Nominal mm² 50
10. Carga de Rotura Mínima kN 48,04
11. Masa por Unidad kg/m 0,400
12. Sentido de Cableado Izquierdo
13. Máxima longitud del cable sobre carrete m
14. Peso máximo de expedición de un carrete kg
B. VARILLA DE ANCLAJE
1. Tipo de denominación
2. Fabricante
4. Norma de fabricación ANSI C 135.2
5. Material Acero Forjado
6. Clase de Galvanizado según ASTM B
7. Diámetro mm 19,05
8. Longitud mm 2 400
10. Masa por Unidad kg/m
11. Peso máximo de expedición de una caja
de varillas kg
C. GRAPA PARALELA DE DOBLE VIA

2. Fabricante
4. Norma de fabricación UNE 21-158-90
5. Material Acero Galv.
6. Diámetro de Cable a Sujetar mm 13
7. Carga Máxima de Trabajo kN
8. Dimensiones (Adjuntar Planos) mm
123
Cuadro A1-14. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (MATERIALES DE

RETENIDAS)

D. ARANDELA CUADRADA PARA ANCLAJE
2. Fabricante
4. Norma de fabricación UNE 21-158-90
5. Material Acero Galv.
6. Clase de Galvanizado según ASTM B
7. Dimensiones
- Lado mm 102
- Espesor mm 6
- Diámetro de Agujero Central mm 20
8. Carga Máxima de Corte kN 70
E. AISLADOR DE TRACCION 54-3
1. Tipo de Denominación
2. Fabricante
5. Material Porcelana
6. Carga Máxima de Trabajo kN 89
7. Dimensiones (Adjuntar Planos) mm
F. TUERCA CIEGA DE BRONCE
1. Tipo de Denominación
2. Fabricante
4. Normas de Fabricación
5. Diámetro de Rosca pulg ¾
6. Esfuerzo Mínimo de Rotura kg 5 700
124
Cuadro A1-15. DATOS TECNICOS GARANTIZADOS (MATERIALES

DE PUESTA A TIERRA)
A. CONDUCTOR COPPERWELD
1. Fabricante
3. Número de Alambres 7
4. Norma de Fabricación y Pruebas ASTM B 227,
B-228 y B-229
5. Sección Nominal mm2 35
6. Sección Real mm2 36,83
7. Diámetro Exterior del Conductor mm 7,77
8. Masa del Conductor kg/m 0,303
9. Carga de Rotura Mínima kg 3 230
10. Módulo de Elasticidad Inicial kg/mm2
11. Módulo de Elasticidad Final kg/mm2 16 200
12. Coeficiente de Dilatación Térmica 1/°C 0,000013
13. Resistencia Eléctrica Máxima en CC A 20°C ohm/km 1,206
14. Coeficiente Térmico de Resistencia ohm/°C 0,0038
B. ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA
1. Fabricante
3. Material Acero recubierto
5. Diámetro mm 16
6. Longitud m 2,40
7. Sección mm2 196
8. Espesor Mínimo de Capa de Cobre mm 0,60
9. Resistencia Eléctrica a 20°C ohm
10. Peso del Electrodo kg
C. CONECTOR DE DOBLE VIA
1. Material Cobre
4. Diámetro del Conductor Principal mm 7,77
5. Diámetro del Conductor Secundario mm 7,77
6. Torque de Ajuste Recomendado N-m
7. Dimensiones (Adjuntar plano)
8. Peso por Unidad kg
D. CONECTOR VARILLA CONDUCTOR
1. Fabricante
3. Material Bronce
5. Diámetro del Electrodo mm 16
6. Sección del Conductor mm2 35
7. Masa del Conector kg
125
ANEXO 2:
SILUETAS CON DIMENSIONES
PRINCIPALES
126
ANEXO 2.1:
ESTRUCTURAS DE
ALINEAMIENTO Y
ANGULO MENOR TIPO
“S4 – 20.5”
127
ESTRUCTURA DE ALINEAMIENTO Y ÁNGULO MENOR TIPO S4-20.5
(Las dimensiones están en metros)

128
ANEXO 2.2:
ESTRUCTURAS DE
ALINEAMIENTO DE
ALINEAMIENTO Y
ANGULO MENOR TIPO
“S4 – 23.5”
129
ESTRUCTURA DE ALINEAMIENTO Y ÁNGULO MENOR TIPO S4-23.5

130
ANEXO 2.3:
ESTRUCTURAS
ANGULO MEDIANO Y
VANO GRANDE TIPO
“AR35”
131
ESTRUCTURA DE ANGULO MEDIANO Y VANO GRANDE TIPO AR35

132
ANEXO 2.4:
ESTRUCTURAS DE
ANGULO MAYOR Y
RETENSIÓN
INTERMEDIA TIPO
“AR35”
133
ESTRUCTURA DE ANGULO MAYOR Y RETENSION INTERMEDIA TIPO AR65

134
ANEXO 2.5
ESTRUCTURAS DE
ALINEAMIENTO DE
ALINEAMIENTO Y
ANGULO MENOR TIPO
“S4 – 23.5”
135
ESTRUCTURA DE ANGULO DE 90° Y TERMINAL TIPO A90T

136
ANEXO 3:
ÁRBOL DE CARGAS
137
138
139
140
141
142
PLANOS

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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

“DISEÑO E INSTALACIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

Bach. JORGE EMILIO CUELLAR RAMOS

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

A mis madres Gladys y Juana que con cariño

me enseñaron a compartir y seguir

tenazmente para lograr mis metas trazadas y

a la llegada de mi hijo Rodrigo.

Deseo agradecer a mi familia, especialmente a mi padres y hermanos, por

En forma especial deseo agradecer a mis profesores de la UNCP, por su apoyo y

orientación para la culminación de mi carrera profesional.

1.11 DISEÑO METODOLÓGICO................................................................ 7

3.1.3 CONDICIONES AMBIENTALES..................................................... 38

4.2 OBRAS ELECTROMECANICAS LINEA DE TRANSMISION 60

5.4.4.6 Factores de sobre carga y Resistencia para estructuras, crucetas

La presente tesis realizo un adecuado estudio de la línea 60 Kv - Chacapuente

diseñada con estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía tipo “torreta”.

Por necesidad del sistema de instalación, en las que no se disponen de caminos o

trochas afirmadas, el diseño de la línea de transmisión se realizo utilizando

estructuras metálicas de acero galvanizado en celosía, tipo torres rectas de una y

dos columnas, cuyo transporte hasta su punto de ubicación es mucho más

La línea de transmisión 60 kv Chacapuente – Explorador, será de simple terna con

disposición triangular en las estructuras de suspensión o alineamiento y con un

cable de guarda, mientras que las estructuras angulares de retención intermedia y

Terminal serán con disposición horizontal y con dos cables de guarda.

Se quiere justificar el trabajo de investigación desde el punto de vista técnico en el

utilización de estructuras de material acero galvanizado en celosía el mismo que

reemplazará a los postes de concreto que son muy pesados y no se pueden

transportar fácilmente en estos lugares por la geografía del terreno.

En lo económico los resultados de este estudio permitirán alcanzar al sector

eléctrico la disminución de costos en comparación a los postes tradicionales

aplicados para este nivel de tensión.

Debido a la geografía complicada del terreno, y a la rapidez con la que se quiere

ejecutar la línea de transmisión de 60kv Chacapuente - Explorador, por factores

técnicos, demanda y económicos, esta se diseño utilizando estructuras metálicas

de acero galvanizado en celosía.

requerimientos de la línea en función a su geografía, disposición, distribución y

En décadas pasadas las instalaciones de estructuras metálicas fueron diseñadas

bajo un criterio distinto al actual, con el uso de nuevas tecnologías el uso de

de estructuras metálicas. El trabajo de Investigación se consolidó con cinco

capítulos, distribuidos de la siguiente manera:

CAPÍTULO I, CONTINENTE DE LA INVESTIGACIÓN

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Por necesidad del sistema de instalación, en las que no se disponen

caminos o trochas afirmados el diseño de la línea de transmisión se

realizó utilizando estructuras con postes de concreto de 15,0 y 18,0 m

de longitud y de 5 kN de fuerza en punta. Sin embargo, debido a las

dificultades logísticas para el traslado de postes de un peso aproximado

de 2 toneladas, especialmente en zonas donde no se dispone de trochas

o caminos afirmados, se decidió a reemplazarlos por estructuras

metálicas de acero galvanizado en celosía, tipo torres rectas de una y

dos columnas, cuyo transporte hasta su punto de ubicación es mucho

Por lo que se puede decir que en el presente estudio realiza la

adecuación de la línea diseñada con postes de concreto a otro diseñado

con estructuras metálicas tipo “torreta”.

1.1.2 Justificación del estudio

Se quiere justificar el trabajo de investigación desde el punto de vista

técnico en el que se logrará ejecutar el propósito por la utilización de

torretas de material acero galvanizado celosía el mismo que