especificaciones CFE DCDLTA01-121003

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

OCTUBRE 2012

MÉXICO

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

CONTENIDO 1 2 3 4 4.1

OBJETIVO ______________________________________ ________________________________________________________ __________________________________ ________________ 1 CAMPO DE APLICACIÓN _____________________________________ _______________________________________________________ ______________________ ____ 1 NORMAS QUE APLICAN ___________________________________ _____________________________________________________ _________________________ _______ 1 DEFINICIONES ______________________________________ ________________________________________________________ _______________________________ _____________ 2 Autopista de Primer Orden ____________________________________ ______________________________________________________ ______________________ ____ 2

4.2 4.3

Claro Efectivo ______________________________________ ________________________________________________________ _______________________________ _____________ 2 Claro Medio Horizontal _____________________________________ _______________________________________________________ _________________________ _______ 2

4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

Claro Vertical ____________________________________ ______________________________________________________ __________________________________ ________________ 2 CFE _____________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________ _______________________ ___ 2 Contratista ______________________________________ ________________________________________________________ __________________________________ ________________ 2 Creep (Fluencia Metálica) ___________________________________ _____________________________________________________ _________________________ _______ 3 Contra Perfil _____________________________________ _______________________________________________________ __________________________________ ________________ 3 Deflexión ____________________________________ ______________________________________________________ _____________________________________ ___________________ 3

4.10 4.11

Documentos Técnicos _____________________________________ _______________________________________________________ _________________________ _______ 3 Entronque ______________________________________ ________________________________________________________ __________________________________ ________________ 3

4.12 4.13 4.14

Separador-Amortiguador ___________________________________ _____________________________________________________ _________________________ _______ 3 Separador Flexible _____________________________________ _______________________________________________________ ____________________________ __________ 3 Separador Rígido ______________________________________ ________________________________________________________ ____________________________ __________ 3

4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 5

Temperatura Coincidente ___________________________________ _____________________________________________________ _________________________ _______ 3 Tensión de Diseño _____________________________________ _______________________________________________________ ____________________________ __________ 3 Tramo de Tendido del Proyecto ___________________________________ _____________________________________________________ ____________________ 3 Uso Mecánico de la Estructura ____________________________________ ______________________________________________________ ____________________ 4 Utilización de la Estructura ____________________________________ ______________________________________________________ ______________________ ____ 4 SIMBOLOS Y ABREVIATURAS ____________________________________ ______________________________________________________ ____________________ 4

6 6.1

CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES _____________________________________ _____________________________________ 5 Actividades del Proyecto Electromecánico ____________________________________ _____________________________________________ _________ 5

7 7.1 8 8.1 9 9.1

CONDICIONES DE OPERACIÓN ___________________________________ _____________________________________________________ ____________________ 18 Documentos de Salida del Proyecto ____________________________________ ___________________________________________________ _______________ 18 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE ___________________________________ ______________________________________ ___ 21 Revisión del Diseño Electromecánico _____________________________________ _________________________________________________ ____________ 21 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL ____________________________________ __________________________________________ ______ 21 Desarrollo del Proyecto Civil ___________________________________ _____________________________________________________ ______________________ ____ 21

9.2 9.3

Tornillos Antirrobo _____________________________________ _______________________________________________________ ____________________________ __________ 23 Ingeniería de Cimentaciones ___________________________________ _____________________________________________________ ______________________ ____ 23

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

10

BIBLIOGRAFÍA _____________________________________ _______________________________________________________ _______________________________ _____________ 23

ANEXO 1 ANEXO 2

MEMORIA DE CÁLCULO PARA EL DISEÑO MECÁNICO DE CABLES (CÁLCULO DEL PARAMETRO DE LAS CATENARIAS) ___________________________________ __________________________________________________ _______________ 25 FORMATO DE PLANO PARA PERFIL EN CRUZ ___________________________________ _________________________________________ ______ 27

ANEXO 3

FORMATO DE HOJA PARA DISTRIBUCIÓN DE ESTRUCTURAS ___________________________ ___________________________ 28 28

ANEXO 4 ANEXO 5

FORMATO DE LOCALIZACIÓN GEORREFERENCIADA DE ESTRUCTURAS __________________ 29 LIBRAMIENTOS Y SEPARACIONES MÍNIMAS EN CRUCES____________________________ CRUCES________________________________ ____ 30

ANEXO 6 ANEXO 7

EJEMPLO DE CRUZAMIENTO AÉREO CON CARRETERAS _______________________________ _______________________________ 31 EJEMPLO DE CRUZAMIENTO AÉREO AÉREO CON FERROCARRIL _______________________________ _______________________________ 32

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 1 de 32

1

OBJETIVO

Esta especificación tiene por objeto el definir, tipificar y establecer los lineamientos y requerimientos mínimos, que deben cumplir los diseños de Líneas de Transmisión aéreas a cargo de la Coordinación de Proyectos de Transmisión y Transformación (CPTT).

2

CAMPO DE APLICACIÓN

Es aplicable al diseño de Líneas de Transmisión con tensiones nominales desde 69 kV hasta 400 kV.

3

NORMAS QUE APLICAN

121001

NOM-001-SEDE

Instalaciones Eléctricas (Utilización).

NMX-J-150/1-ANCE

Coordinación de Aislamiento Parte 1: Definiciones, Principios y Reglas.

NMX-J-150/2-ANCE

Coordinación de Aislamiento Parte 2: Guía de Aplicación.

NRF-005-CFE

Aisladores de suspensión sintéticos para tensiones de 13,8 kV a 138 kV.

NRF-014-CFE

Derechos de Vía.

NRF-015-CFE

Requerimientos para la construcción de ductos metálicos, en paralelo y en cruces, con Líneas de Transmisión de 115 kV o mayores.

NRF-017-CFE

Cable de aluminio con cableado concéntrico y núcleo de acero galvanizado (ACSR).

NRF-018-CFE

Aisladores tipo suspensión de porcelana o de vidrio templado.

NRF-042-CFE

Señalización de Líneas de Transmisión aéreas y subterráneas (cables de potencia), para la inspección aérea, tráfico aéreo, marítimo y terrestre.

NRF-043-CFE

Herrajes y conjuntos de herrajes para Líneas de Transmisión Aéreas con tensiones de 115 kV a 400 kV.

NRF-044-CFE

Aisladores de de suspensión suspensión sintéticos para líneas de transmisión en tensiones de 161 kV a 400 kV.

NRF-058-CFE

Amortiguadores de vibración para líneas de transmisión aéreas con tensiones de operación de 69 kV hasta 400 kV.

CFE 00J00-52

Red de puesta a tierra para estructuras de líneas de transmisión aéreas de 69 kV a 400 kV en construcción.

CFE C0000-15

Concreto para la construcción de estructuras y cimentaciones de subestaciones eléctricas de potencia y líneas de transmisión.

CFE C0000-37

Prueba de compactación Proctor.

CFE C0000-42

Sistema de anclaje en roca y/o suelo para estructuras de líneas de transmisión y subestaciones.

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 2 de 32

NOTA:

4

CFE C0000-43

Estudios geotécnicos para estructuras de Líneas de T ransmisión.

CFE E0000-18

Cables de aluminio con cableado concéntrico y núcleo de acero con recubrimiento de aluminio soldado (ACSR/AS).

CFE E0000-21

Cable de guarda con fibras ópticas.

CFE E0000-22

Cables de guarda.

CFE JA100-64

Cimentaciones para estructuras de Líneas de Transmisión.

CFE J6100-54

Postes metálicos para Líneas de Transmisión y Subtransmisión.

CFE J1000-50

Torres para Líneas de Subtransmisión y Transmisión.

En caso de que los documentos anteriores sean sean revisados revisados o modificados, debe utilizarse utilizarse la edición vigente vigente en la fecha de publicación de la convocatoria de licitación, salvo que la CFE indique otra cosa.

DEFINICIONES

Para esta especificación aplican las siguientes definiciones:

4.1

Autopista de Primer Orden

Vía de circulación de automóviles y vehículos de carga; con dos bandas de circulación, una para cada sentido, separadas entre sí por una franja ancha de terreno o por vallas de protección, con al menos carril y medio de circulación en cada banda, arcenes laterales en cada banda, curvas poco pronunciadas, entradas y salidas con carriles, separados de los principales, de desaceleración y de aceleración.

4.2

Claro Efectivo

Se refiere a la distancia horizontal entre dos estructuras consecutivas.

4.3

Claro Medio Horizontal

Es el valor obtenido de la semisuma de los claros adyacentes ad yacentes a la estructura de referencia.

4.4

Claro Vertical

Es el valor de la distancia horizontal existente entre los dos puntos más bajos de las catenarias adyacentes a la estructura de referencia.

4.5

CFE o Comisión

Comisión Federal de Electricidad.

4.6

Contratista

La empresa que establece contratos de obra pública o de servicios relacionados con las mismas.

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 3 de 32

4.7

Creep (Fluencia Metálica)

Propiedad de los cables que produce pérdida de la resistencia mecánica del conductor, provocada por las condiciones de carga a las que se ve sometida el cable, dando como resultado una deformación permanente de la longitud del cable y un aumento en la magnitud de la flecha, denominado flujo plástico.

4.8

Contra Perfil

Se refiere a los perfiles transversales con respecto al eje de la línea de transmisión.

4.9

Deflexión

Es el ángulo de cambio de dirección en la trayectoria de la línea de transmisión.

4.10

Documentos Técnicos

Se refiere a todos los planos, memorias de cálculo, estudios y reportes técnicos que se generen durante el desarrollo del proyecto.

4.11

Entronque

Se refiere al punto de conexión entre dos líneas de transmisión.

4.12

Separador-Amortiguador

Dispositivo mecánico que se utiliza para atenuar la amplitud de las vibraciones eólicas en los conjuntos de dos o más cables conductores de una misma fase en líneas de transmisión aéreas. Típicamente consiste de grapas que sujetan los conductores y unidas por un marco central.

4.13

Separador Flexible

Dispositivo que se utiliza para mantener separados los cables de una misma fase por medio de varillas preformadas o un elemento rígido con articulaciones que permite el movimiento relativo entre conductores de fase en todas las direcciones.

4.14

Separador Rígido

Dispositivo que se utiliza para mantener separados los cables de una misma fase por medio de un elemento rígido sin articulaciones en los puntos de sujeción al cable y que no permite el movimiento relativo entre conductores de fase en ninguna dirección.

4.15

Temperatura Coincidente

Es la temperatura ambiente que se presenta con l a condición de viento máximo.

4.16

Tensión de Diseño

Es la componente longitudinal (sin ser afectada por el factor de carga global (FCG) indicada en la especificación CFE J1000-50, en la estructura de remate perpendicular al eje transversal de las crucetas, siendo esta la capacidad máxima longitudinal de diseño en la estructura.

4.17

Tramo de Tendido del Proyecto

Se refiere a la serie de claros efectivos comprendidos entre dos estructuras de tensión. 121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 4 de 32

4.18

Uso Mecánico de la Estructura

Es la conjunción de los tres parámetros anteriores deflexión / claro medio hori zontal / claro vertical.

4.19

Utilización de la Estructura

Es la Conjunción de los parámetros eléctricos considerados para diseño como es la tensión en kilovolts / cantidad de circuitos / cantidad de conductores por fase y al tura sobre el nivel del mar.

5

SIMBOLOS Y ABREVIATURAS

121001

a)

CFE o Comisión

Comisión Federal de Electricidad.

b)

CPTT

Coordinación de Proyectos de Transmisión y Transformación.

c)

SACPASI

Sistema de Administración de Calidad, Protección Ambiental y Seguridad Industrial (CFE-CPTT).

d)

CNA

Comisión Nacional del Agua.

e)

SCT

Secretaría de Comunicaciones y Transportes.

f)

NMX

Norma Mexicana.

g)

NOM

Norma Oficial Mexicana.

h)

 ACI

American Concrete Institute. Institute.

i)

 ANSI

American National Standards Institute. Institute.

j)

 ASCE

American Society of Civil Engineers.

k)

 ASTM

American Society for Testing and Materials.

l)

kV

Kilovoltios.

m)

CMH

Claro Medio Horizontal.

n)

CV

Claro Vertical.

o)

DESD

Densidad Equivalente de Sal Depositada.

p)

POISE

Programa de Obras e Inversión del Sector Eléctrico.

q)

CGFO

Cable de Guarda con Fibras Ópticas.

r)

CDFO

Cable Dieléctrico con Fibras Ópticas.

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 5 de 32

6

CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES

6.1 Actividades del Proyecto Electromecánico 6.1.1

Datos de entrada

6.1.1.1 Características generales generales del POISE 6.1.1.2

Silueta eléctrica de estructuras a)

Para estructuras estructuras de CFE normalizadas.

En este concepto se debe verificar el cumplimiento de las distancias mínimas eléctricas fase a tierra, considerando la longitud del conjunto de aisladores con sus herrajes, y los conductores de fase contra cualquier parte metálica del cuerpo de la estructura a utilizar. Igualmente, se debe verificar que las distancias eléctricas sean suficientes por  efecto de la altitud sobre el nivel del mar.

b)

Para estructuras de nuevo diseño.

Este concepto se refiere al dimensionamiento eléctrico de la estructura considerando los siguientes datos:

6.1.1.3



utilización eléctrica de la estructura,



uso mecánico de la estructura,



velocidad regional de viento para un periodo de retorno de 50 años,



temperatura máxima de diseño,



ángulo de blindaje,



ángulo de salida del cable en la estructura con respecto al punto de sujeción,



altura sobre el nivel del mar,



tensión máxima de operación.

Plano general de trayectoria

Este documento se debe utilizar para la ejecución de las actividades previas de CFE y para que el contratista ejecute el levantamiento topográfico aplicando la especificación para levantamientos topográficos de líneas de transmisión, incluyendo la identificación de la altura sobre el nivel del mar, condiciones orográficas, hidrológicas, cruces con vías de comunicación, cruce con líneas de transmisión, transmisión, núcleos de población y áreas naturales naturales protegidas.

6.1.1.4

Detalle en planta y perfil de llegadas, salidas y entronques a)

Llegadas y salidas.

Este documento sirve como referencia para definir las llegadas y salidas de las líneas de transmisión, así como los tipos de estructuras y su ubicación con respecto a las bahías asignadas al proyecto en en las subestaciones. La localización en sitio de las estructuras de salida y llegada a la subestación debe ser congruente con el proyecto de la subestación correspondiente. 121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 6 de 32

b)

Entronques.

Este documento sirve para para definir el detalle en donde se localizara el entronque. entronque. Se debe obtener en sitio la información necesaria de la línea de transmisión existente, con el objeto de determinar los parámetros eléctricos y mecánicos para dar la solución de diseño en las estructuras involucradas en el arreglo del entronque.

6.1.1.5 Coordinación de aislamiento Este documento sirve para determinar la cantidad y tipo de aisladores, considerando lo indicado en la NMX-J-150/1-ANCE y en la NMX-J-150/2-ANCE. Así NMX-J-150/2-ANCE.  Así mismo ambas Normas Mexicanas establecen los requisitos para las separaciones mínimas de seguridad entre conductores de líneas aéreas, así como las que éstos deben cumplir  con sus soportes, retenidas y cables de guarda, cuando están instalados en una misma estructura.

6.1.1.6

Relación de estructuras

En este documento se indica la relación de estructuras normalizadas, de las cuales se deben seleccionar aquellas que de acuerdo a las condiciones particulares de cada proyecto apliquen.

6.1.1.7

Cables y herrajes a)

Cables

CFE define los tipos de cables que deben ser considerados en el diseño de la línea de transmisión. Las características de los cables seleccionados se encuentran señaladas en las especificaciones CFE E0000-18, NRF-017-CFE, CFE E0000-21 y CFE E0000-22.

b)

Herrajes

Las características de los herrajes se encuentran señaladas en la Norma de Referencia NRF-043.

c)

Herrajes para cable conductor 

Todos los herrajes deben ser del tipo “ libre de efecto c orona”, adecuado para mantenimiento con línea energizada

(Hot Line). Las grapas de suspensión deben estar diseñadas para absorber las variaciones de las pendientes de entrada y salida de los cables, sin que se generen esfuerzos adicionales de fatiga en el punto de amarre con el cable.

d)

Utilización de herrajes cortos.

Para los conjuntos de suspensión para cable conductor a instalar en postes troncocónicos, estructuras “H” formadas por postes de concreto o madera y en las cadenas en “V” de la fase central de las torres de un circuito con disposición

de fases horizontal, se deben utilizar herrajes cortos.

6.1.1.8

Datos meteorológicos

Se refiere a las consideraciones meteorológicas que aplican en el proyecto, pro yecto, como son:

a)

Temperatura de las regiones de la trayectoria. 

121001

Rev

máxima (°C),

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 7 de 32

b)

c)



media (°C),



mínima (°C),



coincidente (°C),



presencia de hielo.

Velocidades regionales del viento. 

con período de retorno de 10 años (km /h),



con período de retorno de 50 años (km /h).

Presiones de viento en cables (Pascales). 



6.1.1.9

reducida asociada a una velocidad regional con un periodo de retorno de 10 años y se considera el 50 % de la velocidad regional, máxima asociada a una velocidad regional con un periodo de retorno de 50 años.

Planos de planta, perfil y proyecto

 A partir de la trayectoria definida por CFE, el contratista debe real izar los trabajos de topografía y generar g enerar los planos de acuerdo a lo indicado en el ANEXO 7. Formato de Plano de Planta, Perfil y Proyecto y en la “Especific ación para Levantamientos Topográficos de Líneas d e Transmisión”.

6.1.1.10

Limitaciones ambientales

Se refiere a los aspectos ambientales que se deben aplicar dentro de las actividades de diseño, mismos que se encuentran manifestados en los requerimientos establecidos en las características particulares del proyecto.

6.1.2

Desarrollo del diseño electromecánico

El diseño electromecánico podrá ser realizado en forma manual o utilizando un software especializado. Dentro del diseño electromecánico se debe considerar lo siguiente:

6.1.2.1

a)

Localización de estructuras.

b)

Sistema de tierras.

c)

Sistema de amortiguamiento.

d)

Señalización especial.

Localización de estructuras a)

Cálculo del parámetro

El parámetro de diseño está definido por la siguiente ecuación: 121001

Rev

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

8 de 32

P=T/w

[m] 

Donde: P: es el parámetro en metros. T: es la tensión del cable en kg en un claro interpostal determinado. W: es el peso unitario del cable en kg/m.

b)

Hipótesis de carga a considerar en conductor e hilo de guarda con o sin fibras ópticas.

TABLA 1 -Diseño mecánico de cables se deben considerar las siguientes hipótesis de carga

Temperatura de diseño (º C)

Hipótesis H1.-Tensióndiaria EDS (every day strength)

Consideraciones básicas % de tensión Presión de Sobrecarga de de ruptura viento (Pa) hielo (mm) máxima

Condición de cable

Media anual

0

22

0

Final después de la carga máxima

H2.- Flecha máxima

Máxima (1)

0

22

0

Final después del Creep a 10 años

H3.- Viento máximo

Coincidente al viento máximo

Presión de viento máxima

33

0

Inicial por carga máxima

H4.- Flecha mínima

Mínima (2)

0

33

0

Final después de carga máxima

Presión de viento reducido

33

5

Inicial por carga máxima

H5.- Viento reducido H6.- Balanceo de cables H7-Condición de rayo.

Mínima (2) 16 ºC

(3)

22

0

15º

41.2

---

0

Final después de carga máxima Final después del Creep a 10 años

NOTA:(1) La temperatura máxima de diseño se debe determinar en función del rango térmico de la línea de acuerdo con lo indicado en el documento descrito en la bibliografía con la ficha bibliográfica [11]. En ningún caso podrá ser menor de 50 ºC, (2)

Temperatura mínima registrada en la trayectoria, pero no mayor a -10 ºC,

(3)

La presión de viento para la hipótesis de balanceo de cables debe d e ser:

- de 285 Pa para zonas expuestas y rurales, - de 187 Pa para zonas urban as y protegidas.

c)

Creep (fluencia metálica). Se debe considerar el flujo metálico para el diseño de líneas de transmisión debido a variaciones climáticas y además en los cables cabl es se produce un alargamiento adicional permanente y un aumento en la magnitud de la flecha, denominado flujo plástico.

d)

Metodología para el cálculo de flechas y tensiones. ecuación de cambio de estado,

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 9 de 32

Debe considerar lo siguiente: 







Deformaciones elásticas provocadas por el cambio de temperatura y el cambio de tensión mecánica en el conductor, del estado i nicial al estado final. Deformaciones plásticas provocadas por el cambio del módulo de elasticidad debido a la aplicación de tensiones máximas y la fluencia metálica del conductor debida al tiempo. La diferencia de longitud del conductor entre el estado inicial y final es equivalente equivalen te a la suma de las deformaciones elásticas y plásticas en el conductor. conductor. Aplicar el método de la catenaria que considere la forma geométrica que adopta un cable tendido entre dos puntos de apo yo.

método de Elongación Plástica Experimental (EPE), En caso del cálculo de flechas y tensiones en donde se considere la elongación plástica del conductor (diagramas de esfuerzo-deformación), los cálculos de flechas y tensiones, se desarrollan por un conjunto de casos de cargas cargas correspondiendo a estado inicial del conductor (etapa de construcción), a un estado final, después de cierto tiempo de construida la línea, y por último a un tiempo de operación de la línea el cual se debe considerar de 10 años (creep), este método de cálculo se debe desarrollar de acuerdo al siguiente documento: SAG-TENSION CALCULATION METHOD OR OVERHEAD LINES, Technical Brochure No. 324, CIGRE, Task Force B2.12.3 Y en forma particular al método descrito en el punto: 6.3 Sag-tension Calculation with Experimental Plastic Elongation (EPE) Model. elemento finito, La metodología empleada para el cálculo de flechas y tensiones debe ser de acuerdo a los conceptos clásicos de análisis estructural por elemento finito descritos en libros especializados de análisis estructural, (Peyrot and Goulois, 1978 y Peyrot and Goulois, 1979). Este método debe permitir calcular flechas y tensiones de múltiples claros y fijar la longitud de cable en cada claro para ver el impacto de reubicar, insertar estructuras y recortar el cable de una línea existente. Deben emplear la gráfica de esfuerzo-deformación de cada proveedor de cable. Se puede emplear cualquier software especializado que considere el método de elemento finito en cables conductores y de guarda co n y sin fibras ópticas.

e)

Limitaciones para el cálculo de los parámetros de diseño electromecánico. Las tensiones de los cables se deben calcular mediante la ecuación de cambio de estado o los métodos mencionados anteriormente y/o elemento finito se debe verificar lo siguiente: 

121001

Rev

la hipótesis de partida para el cálculo de flechas y tensiones debe ser la H1,

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 10 de 32











la tensión del cable conductor en condiciones de temperatura media diaria sin viento y sin hielo será máximo del 22 % respecto respecto a la tensión de ruptura del cable, la tensión del cable conductor en condiciones de viento máximo o con temperatura mínima con carga de hielo y viento reducido, será máximo del 33 % respecto a la tensión de ruptura del cable, las condiciones anteriores no deben rebasar la tensión máxima de diseño de la estructura, para la tensión máxima del cable de guarda con y sin fibras ópticas en condiciones de viento máximo o con temperatura mínima con carga de hielo y viento viento reducido, no debe rebasar la tensión máxima de diseño de la l a estructura, para determinar el paralelismo entre cable conductor y cable de guarda se debe considerar  la hipótesis H7-Condición de rayo, además de considerar lo siguiente: ·









f)

conservar como mínimo la distancia vertical de separación entre los puntos de enganche del cable de guarda y el cable conductor superior en toda la longitud de la línea de transmisión.

para libramientos mínimos se debe considerar la condición de temperatura máxima H2, incluyendo para esta condición el efecto de elongación del cable conductor por  envejecimiento de 10 años, para revisar efectos de cargas ascendentes se debe considerar las tensiones máximas de las hipótesis H3 y H5, para la evaluación del claro vertical debe ser la distancia mayor que resulte de las hipótesis H2 y H4, para la evaluación de cargas desbalanceadas se debe verificar con la hipótesis H5 y H3.

Localización de estructuras en los planos de perfil topográfico. Se refiere a la ubicación de las estructuras estructuras sobre los planos de planta, planta, perfil y proyecto, reflejando reflejando los tipos y niveles de las mismas, indicando los puntos de enganche y trazando las catenarias de los cables a la temperatura de 50 oC considerando lo especificado en el Anexo 4. Se debe tomar en cuenta lo indicado en el párrafo 6.1.1 y 6.1.2.7 de esta especificación.

g)

Consideraciones para cruzamientos y entronques. 



121001

Rev

cruzamientos con líneas de transmisión de diferentes voltajes. ·

para los cruzamientos con líneas de transmisión existentes, se debe considerar que las líneas de transmisión de mayor voltaje pasen sobre las de menor voltaje,

·

cuando el cruzamiento entre líneas de transmisión sea del mismo voltaje, es preferible que por maniobras de construcción, la nueva línea de transmisión pase por debajo de la existente,

entronques.

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 11 de 32

Para las Obras que impliquen entronques, se deben realizar las siguientes actividades:

h)

·

identificar el tramo de tendido (entre estructuras de tensión), en donde se efectuará el entronque,

·

obtener en sitio la distribución de estructuras en el tramo de tendido identificado (claros, desniveles y libramiento de cables),

·

obtener las tensiones por cable que se impondrán a las nuevas estructuras en el entronque. se debe considerar que los cables conductores actualmente instalados se encuentran afectados por el efecto “Creep”,

·

las estructuras utilizadas en los entronques, deben soportar las máximas solicitaciones durante las maniobras de instalación de cables y durante la operación bajo las diferentes condiciones ambientales,

·

en los enlaces debe cumplirse con las distancias eléctricas mínimas requeridas (entre fases y a tierra) para evitar fallas en la línea de transmisión.

Determinación de patas de extensión en los perfiles en cruz. La obtención de los perfiles en cruz es una actividad simultánea a los trabajos de localización de estructuras en campo y sirve para determinar las patas de extensión necesarias para cada torre. Cuando las condiciones topográficas del sitio donde será instalada alguna torre, obligue a la utilización de patas de extensión mayores a las que se encuentren incluidas en los diseños proporcionados por la CFE, el contratista debe tomar en cuenta dentro del diseño y construcción de la cimentación la prolongación del dado de concreto para poder absorber la diferencia de longitud, considerando la utilización de la pata de extensión más grande de la cual se disponga en el diseño de la torre. La justificación debe ser puesta a consideración de CFE adjuntando los perfiles en cruz (secciones diagonales de pata a pata) y las secciones transversales necesarias para definir la prolongación del o los dados de cimentación.

i)

Calculo de flechas y tensiones para cable conductor y cable de guarda con y sin fibras ópticas. Esta actividad es un complemento a la localización de estructuras y se realiza a partir de la ecuación de cambio de estado, estado, el método EPE, y/o el método elemento finito, para las diferentes condiciones de temperatura y viento que se pueden presentar en las zonas del proyecto. En este análisis, se debe considerar la variación que se presenta entre el punto de sujeción en polea y la fijación final en la clema. El resultado del cálculo de flechas y tensiones se aplica para el tendido y tensado de los cab les.

6.1.2.2

Sistema de tierras

El diseño de la red de puesta a tierra para todas y cada una de las estructuras debe efectuarse según lo indicado en la especificación CFE 00J00-52. En el caso de torres, para resistividades de diseño mayores a 1 000 Ω▪m se debe consideraren cada pata la instalación de 30 m de contra-antena y 6 electrodos verticales separados a cada 6 m a partir de la pata. 121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 12 de 32

En el caso de postes, para resistividades de diseño mayores a 1 000 Ω▪m se debe considerar la instalación de la r ed de puesta a tierra de acuerdo a lo indicado en las figuras 14A y 14B de la especificación CFE 00J00-52.

a)

Materiales, mano de obra y equipo. Las contra-antenas deben ser alambre de cobre o bien alambre de acero con recubrimiento de cobre. En las Características Particulares de cada una de las obras, CFE definirá el material de las contra-antenas a utilizar considerando lo siguiente: 







alambre de cobre electrolítico, en sección circular, temple semiduro, de sección transversal de 33.62 mm 2 o mayor, conductividad I.A.C.S. a 20 °C, 97.66 %, cable de acero con recubrimiento de cobre soldado (30 ACS 7 No. 9) de sección transversal de 46.44 mm 2 o mayor, diámetro nominal de 8.71 mm de resistencia de 1.27481 Ω/km, electrodos verticales de acero con recubrimiento de cobre cobre electrolítico de 15.5 mm de diámetro y una longitud de 3.0 m con un espesor mínimo del recubrimiento de cobre de 0.25 mm. De acuerdo a la especificación CFE 56100-16, conexiones soldables tipo exotérmico según ficha bibliográfica [12] descrita en el capítulo de bibliografía de esta especificación. En las torres auto-soportadas de acero galvanizado, las uniones de las contra-antenas se deben soldar en el “stub” de las estructuras; en el caso de los postes troncocónicos de acero galvanizado, las uniones de las contra-antenas se deben soldar a las anclas de los postes, en ambos tipos de estructuras las uniones deben quedar ahogadas en el concreto de la cimentación, de tal manera que las conexiones no sean visibles. La calidad de la soldadura debe ser la adecuada para evitar que la unión sufra ruptura o agrietamiento durante los trabajos de colado de las cimentaciones. ci mentaciones. Para suelos con afloramiento de roca superficial, la contra antena debe de estar alojada en una zanja de una sección transversal de 0.50 m de profundidad y un ancho de 0.30 m, considerando que después de ser colocado el cable y rellenada la zanja con con tierra vegetal, el contratista debe rematar la zanja colocando una capa superficial de concreto de f’c= 0.098 MPa de 6 cm de espesor.

6.1.2.3

Ingeniería de distribución de cable con fibras ópticas integradas

En base a la localización de estructuras previamente determinada, se debe desarrollar la ingeniería de distribución del cable de guarda con fibras ópticas y obtener lo siguiente:

a)

La longitud total del Cable de Guarda con Fibras Ópticas (CGFO) de marco a marco de las subestaciones o de marco a la estructura de entronque. Incluyendo las catenarias, bajadas y vueltas de reserva donde se localice la caja de empalme.

b)

Los tramos de tendido del CGFO para d eterminar la longitud de cada carrete.

c)

La ubicación de las caj as de empalme (CGFO-CGFO) y conversión(CGFO-CDFO).

d)

El total de herrajes y accesorios para la instalación del CGFO, los cuales incluyen, entre otros: 

121001

Rev

herrajes de tensión en marco de remate de las SE's,

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 13 de 32



herrajes de tensión en estructuras con empalme óptico,



herrajes de tensión en estructuras sin empalme óptico,



herrajes de suspensión,



herrajes de guía y fijación para la bajada del cable en las estructuras con empalme. Las cajas de empalme CGFO-CDFO se deben instalar en el marco de la subestación a una altura de 2.5 m respecto al nivel del piso terminado. Las cajas de empalme CGFO-CGFO se deben instalar de la siguiente manera: ·

para los casos de postes troncocónicos y estructuras formadas por postes de madera y/o concreto, a una altura de 7 m respecto al nivel del p iso terminado o terreno natural,

·

para el caso de torres, a la altura de la cintura de la misma.

e)

Presupuesto de atenuación óptica de los enlaces completos de fibras ópticas.

f)

CFE determina la cantidad y tipo de fibras ópticas a utilizar así como la necesidad de instalar  regeneradores ópticos.

g)

Cuando un remate con empalme óptico coincida en una estructura de suspensión, el contratista debe considerar lo siguiente: La revisión local de la estructura y en su caso efectuar la solución, considerando las solicitaciones de carga que aplican.

6.1.2.4

Sistema de amortiguamiento

Se refiere al amortiguamiento necesario en cada uno de los claros claros efectivos a lo largo de la línea de transmisión, con el objeto de evitar que resulten dañados los cables conductores y cables de guarda con fibras ópticas por efecto de vibraciones eólicas e impedir la transmisión de esfuerzos adicionales a la estructura.

a)

Sistema a base de amortiguadores “stockbridge”. En el caso de uno o dos conductores por fase, se debe considerar el sistema de amortiguamiento utilizando amortiguadores tipo “stockbridge” que cumplan con lo indicado en la especificación NRF-058-CFE.

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 14 de 32

TABLA 2 - Amortiguamiento por conductor en cada claro efectivo debe cumplir con lo siguiente CLARO EFECTIVO

No. DE AMORTIGUADORES POR CONDUCTOR

Hasta 450 m

2 pza(1 en cada extremo)

451 – 650 m

4 pza(2 en cada extremo)

651 my mayores

6 pza(3 en cada extremo)

Para el caso de postes troncocónicos, el alcance se define en las Características Particulares de cada proyecto. Respecto al procedimiento de instalación y la ubicación de los amortiguadores, el contratista debe cumplir con las recomendaciones del fabricante de los amortiguadores. El contratista no podrá iniciar su instalación sin antes haber  entregado a CFE la información referente al catálogo, ficha técnica del producto, método de instalación y la distribución de los amortiguadores para los diferentes claros del proyecto. La conexión mecánica del amortiguador al cable conductor debe cumplir con las recomendaciones del fabricante entre otros en lo que se refiere al par de apriete y el aseguramiento del tornillo de sujeción, de tal forma que se eviten daños al cable o deslizamientos sobre el mismo. Para el caso del cable d e guarda con fibras ópticas, se debe cumplir con las recomendaciones del fabricante del cable respecto al tipo, cantidad y ubicación de los amortiguadores que deben ser instalados. El contratista no podrá iniciar  su instalación sin antes haber entregado a CFE la información referente al catálogo, ficha técnica del producto, método de instalación, y la distribución de los amortiguadores para los diferentes claros. La conexión mecánica del amortiguador al cable de guarda con fibras ópticas debe cumplir con las recomendaciones del fabricante en lo que se refiere al par de apriete, de tal forma que se eviten daños al cable o deslizamientos sobre el mismo.

b)

Sistema a base de separadores-amortiguadores.

En el caso de tres o más conductores por fase, se debe considerar el sistema de amortiguamiento utilizando separadores-amortiguadores que cumplan su doble función. El Contratista debe desarrollar un estudio de amortiguamiento con el objeto de determinar la cantidad y ubicación de estos dispositivos necesarios para cumplir con su dobl e función (separador-amortiguador). Con el objeto de verificar la eficiencia del sistema de amortiguamiento instalado, el contratista debe realizar  mediciones de los niveles de vibración y entregar a la FE un reporte e interpretación de los resultados. Este informe debe ser entregado a CFE antes de la entrega de la obra. Para lo anterior se debe cumplir con los métodos de prueba y parámetros de evaluación que se describen en los documentos: “Standardization Of Conductor Vibration Measurements” IEEE Transactions On Power 

 Apparatus And Systems. Vol. Pas-85, No.1, Jan 1966, “Transmission Line Reference Book -Wind Induced Conductor Motion” Electric Power 

Research Institute, Epri. Orange Book. Los tramos y su ubicación para los cuales se requieren realizar las mediciones de vibraciones se establecen en las Características Particulares de cada obra.

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 15 de 32

Respecto al procedimiento de instalación y la ubicación de los separadores amortiguadores, el contratista debe cumplir con las recomendaciones del fabricante. El contratista no podrá iniciar su instalación sin antes haber  entregado a CFE la información referente al catálogo, ficha técnica del producto, método de instalación y la distribución de los separadores amortiguadores para los diferentes claros del proyecto. La conexión mecánica del separador amortiguador al cable conductor debe cumplir con las recomendaciones del fabricante en lo que se refiere al par de apriete y el aseguramiento del tornillo de sujeción, de tal forma que se eviten daños al cable o deslizamientos sobre el mismo.

6.1.2.5

Separadores

Para dos conductores por fase los separadores deben ser del tipo flexible para mantener los conductores de la misma fase a una distancia de 450 mm. El contratista debe entregar a CFE el estudio de distribución de separadores para los diferentes claros del proyecto. Toda la información referente a la distribución de separadores debe ser entregada como parte de la memoria técnica del proyecto. Para dos o más conductores por fase no se aceptan separadores rígidos. Para dos conductores por fase no se aceptan separadores-amortiguador.

6.1.2.6

Señalización

Se refiere a la señalización que se debe considerar para las líneas de transmisión de acuerdo a lo indicado en la norma de referencia NRF-042-CFE.

6.1.2.7

Restricciones del diseño electromecánico

Se refiere a las consideraciones especiales que deben ser tomadas en cuenta durante el desarrollo de las diferentes actividades del diseño.

a)

Todas las estructuras de deflexión y remate deben estar localizadas de tal forma que la flecha de los cables conductores y cables de guarda a la temperatura diaria de trabajo, permita una recuperación mínima de 10 cm para poder liberar los conjuntos de tensión sin generar sobre tensiones durante los trabajos de mantenimiento m antenimiento en las estructuras.

b)

Dentro de la ingeniería de localización de estructuras el contratista debe revisar que las condiciones mecánicas (tiros ascendentes, tensiones desbalanceadas, entre otros) a que puedan estar sometidas las torres durante durante la vida útil de la línea de transmisión no superen superen las condiciones de diseño de las mismas.

c)

Para la localización de estructuras, se debe considerar que las utilizaciones máximas admisibles son las indicadas en las características particulares del proyecto y en la relación de estructuras normalizadas. Si se requiere utilizar las estructuras con un uso mayor al especificado por CFE, el contratista debe entregar a CFE antes de iniciar la construcción, un análisis particular donde se demuestre que bajo las condiciones propuestas en el proyecto de localización de estructuras, no se exceden las cargas de diseño, y se cumple con las distancias dieléctricas.

d)

121001

Rev

En todas las estructuras que tengan una deflexión igual o superior a 15°, en la(s) cruceta(s) externa(s) a la deflexión se debe instalar una cadena auxiliar de aisladores en suspensión para el puente.

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 16 de 32

e)

En todos los claros cortos con tensiones longitudinales desbalanceadas con respecto al claro adyacente, se debe colocar una estructura de remate. En caso de presentarse desbalanceo entre claros adyacentes en un punto de inflexión, el contratista debe de revisar y ejecutar las adecuaciones a la estructura para esta condición. Cuando la topografía del terreno obligue a localizar estructuras con diferencias de nivel, que provoquen tiros ascendentes, las torres deben ser revisadas estructuralmente y en su caso hacer  las modificaciones necesarias para esta condición, y poner a consideración de CFE las propuestas de modificación.

f)

En terrenos accidentados, si las características topográficas de la zona obligan a utilizar  estructuras con claros medios horizontales y/o claros verticales mayores a los especificados en la relación de estructuras a utilizar en el diseño, el contratista debe justificar eléctrica y mecánicamente ante CFE su propuesta antes de iniciar la construcción.

g)

Cuando exista un claro efectivo mayor del 70 % de la suma de los claros adyacentes a una estructura, esta se debe considerar de remate.

h)

Para el caso de líneas de transmisión construidas con torres de acero, se deben instalar torres intermedias de remate de acuerdo a lo siguiente. Cuando la distancia entre dos puntos de inflexión (PI’s) sea mayor de 6 .5 km se debe considerar lo

siguiente.

i)

de 6.5 a 13.999 km:

Instalar una torre de remate intermedia,

de 14 a 20.999 km:

Instalar dos torres de remate intermedias,

de 21 a 27.999 km:

Instalar tres torres de remate intermedias,

de 28 a 34.999 km:

Instalar cuatro torres de remate intermedias,

de 35 a 41.999 km:

Instalar cinco torres de remate intermedias,

de 42 a 48.999 km:

Instalar seis torres de remate intermedias,

de 49 a 55.999 km:

Instalar siete torres de remate intermedias,

de 56 a 62.999 km:

Instalar ocho torres de remate intermedias,

de 63 a 70 km:

Instalar nueve torres de remate intermedias.

Para el caso de líneas de transmisión construidas con postes troncocónicos, se deben instalar  postes intermedios de remate de acuerdo a lo siguiente. Cuando la distancia entre dos P.I.’s sea,

121001

Rev

de 2.5 a 4.499 km:

Instalar un poste intermedio,

de 4.5 a 6.499 km:

Instalar dos postes intermedios,

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 17 de 32

de 6.5 a 8.5 km:

j)

Instalar tres postes intermedios.

En caso de proyectos con postes que tengan crucetas aislador articuladas en el soporte, se deben colocar estructuras de remate con crucetas metálicas a cada 1 000 m. En el cálculo de flechas y tensiones de este tramo, se debe revisar que las tensiones longitudinales en las crucetas aislador articuladas, no originen desplazamientos bajo las condiciones de viento máximo especificadas.

k)

Las líneas de transmisión con una longitud mayor de 150 km se deben instalar torres de transposición, localizadas a 1/6, 1/2 y 5/6 de la longitud total de la línea de transmisión. La ubicación se debe realizar sobre terreno plano, evitando tensiones desbalanceadas en los claros adyacentes a la transposición, además de considerar la utilización señalada en la relación relación de estructuras normalizadas.

l)

No se deben instalar estructuras dentro del derecho de vía de carreteras, autopistas, vías férreas, canales y conos de aproximación de pistas aéreas.

m)

Con relación a la proximidad con ductos subterráneos se debe cumplir lo indicado en el documento NRF. Para el cruzamiento de las líneas de transmisión con vías férreas y autopistas de primer orden y súper carreteras, deben proyectarse estructuras de remate en ambos lados del cruce, cuando exista un punto de deflexión antes del cruzamiento, se debe considerar una estructura de deflexión en este sitio y una estructura de remate en el otro lado del cruce.

n)

En las llegadas y salidas de subestaciones, la distancia entre la primera estructura estructura y el marco de la subestación debe estar estar comprendida entre 60 m y 80 m y los cables deben tener la tensión mínima necesaria para cumplir con los libramientos especificados. Cuando en el proyecto se requiera la ubicación de la estructura de remate a una distancia mayor o menor a la señalada anteriormente, el contratista debe presentar a CFE la justificación técnica correspondiente, considerando lo siguiente. la limitación mecánica del marco de remate en la subestación, el cumplimiento de libramientos verticales y bajantes a equipo de línea en el tramo comprendido entre la torre torre de remate y el marco de la subestación, el cumplimiento de las distancias eléctricas en aire en el tramo comprendido entre la torre de remate y el marco de la subestación.

o)

Respecto a los contraperfiles (perfiles laterales) se debe considerar lo siguiente, los libramientos mínimos indicados en el ANEXO 4, entre el cable conductor y las prominencias naturales o construcciones laterales, deben ser conservados durante el balanceo que se pueda presentar del conductor bajo cualquier condición de temperatura y viento coincidente, referente al cable de guarda, se debe verificar que bajo cualquier condición de balanceo no se ponga en riesgo la operación de la línea de transmisión,

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 18 de 32

derivado de los dos incisos anteriores, se debe de realizar y entregar a CFE, los estudios detallados del comportamiento del desplazamiento de los cables conductor y de guarda con respecto a los perfiles laterales.

6.1.2.8

Ingeniería para instalación de cable conductor en estructuras existentes

Las actividades que se deben incluir como parte de este concepto son las siguientes.

a)

Verificar claros y desniveles y generar el cálculo de las flechas y tensiones para el tendido del cable conductor, cuidando que estas queden de manera similar a las del circuito ya instalado en las estructuras, considerando el envejecimiento (Creep) del cable instalado a diez años. La hipótesis de partida para el cálculo de flechas y tensiones tensiones debe ser la H1 indicada en el inciso 6.1.2.1 de esta especificación.

b)

Determinar las cantidades y tipos de materiales de instalación permanente por estructura y para toda la línea de t ransmisión del circuito a tender. Para cadenas de suspensión en “V”, incluir los herrajes y accesorios para que las cadenas formen un ángulo de 90°.

c)

Sistema de amortiguamiento para cable conductor, de acuerdo a lo indicado en el inciso 6.1.2.4 de esta especificación.

d)

Elaboración de los planos de cruzamientos con vías de comunicación y/o líneas de energía eléctrica, con firma del perito responsable y con la aprobación respectiva incluyendo la memoria de cálculo.

e)

Se debe entregar a CFE, las tablas de flechas y tensiones, lista de materiales y planos, así como las hojas de distribución correspondientes al circuito(s) que instaló, con el respectivo tipo de torres y claros y desniveles verificados, con la firma del responsable de Ingeniería.

7

CONDICIONES DE OPERACIÓN

7.1

Documentos de Salida del Proyecto

Estos documentos se refieren refieren a toda la información técnica técnica que genera el responsable de las diferentes diferentes actividades del diseño electromecánico y civil, para que CFE emita en su caso observaciones y/o comentarios. Una vez atendidas las observaciones de CFE el contratista debe actualizar sus documentos técnicos, entendiendo que la última revisión que se genere como consecuencia de la revisión, debe ser la que aplique durante la construcción. Toda la información que entregue el contratista debe ser legible y cumplir cumplir con las dimensiones establecidas establecidas en la instrucción de trabajo NI7915 ELABORACIÓN DE PLANOS. Todos los dibujos, cálculos y gráficas deben presentarse con las leyendas en español, en el Sistema Internacional (SI).

7.1.1

Memoria descriptiva del proyecto

Previo a la elaboración del proyecto de localización de estructuras se deben establecer y reflejar en este documento, los criterios para la selección estructuras y perspectivas inherentes al diseño electromecánico que considere las particularidades del sitio de las obras que incluyan parámetros ambientales, eléctricos, mecánicos, orográficos, entre otros. 121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 19 de 32

7.1.2

Planos de planta, perfil y proyecto de localización de estructuras a)

Los planos del proyecto de localización de estructuras deben contener como mínimo la siguiente información. kilometraje del sitio donde han sido localizadas las estructuras, número consecutivo de la estructura, iniciando con la primera estructura posterior al marco de la subestación, tipo de estructura, nivel de la estructura, claro efectivo, claro medio horizontal y claro vertical.

7.1.3

b)

Esquemas a escala donde se muestren claramente los detalles de salidas y llegadas de las Líneas de Transmisión.

c)

Esquemas a escala donde se muestren claramente los detalles del entronque señalando el tramo de las estructuras adyacentes al mismo.

Hojas de distribución de estructuras

Considerando los conceptos indicados en el formato correspondiente.

7.1.4

Localización georeferenciada de estructuras

Consiste en elaborar y entregar un listado con la localización georeferenciada en coordenadas UTM de la ubicación definitiva de las estructuras del proyecto.

7.1.5

Perfiles en cruz y determinación de patas de extensión en torres

El resultado obtenido con los perfiles en cruz se debe incluir en el formato de las hojas de distribución d e estructuras.

7.1.6

Plantilla rígida para localización de estructuras

Para proyectos en terrenos sensiblemente planos o lomeríos suaves, la plantilla se debe elaborar para claros hasta de 800 m y fabricarse con un material rígido y transparente. Para proyectos en terreno montañoso la plantilla se debe elaborar en papel plástico transparente, para claros hasta de 1 500 m con 300 m de desnivel, considerando únicamente hasta el punto inferior más bajo de la catenaria.

7.1.7

7.1.8

Resumen de Materiales de Instalación Permanente a)

Por tipo de estructura.

b)

Total para toda la línea de transmisión.

Información digitalizada

Cuando el diseño sea desarrollado a través de un software especializado, los datos de entrada de diseño, procesamiento de datos y resultado final del proyecto deben ser entregados en archivos electrónicos. 121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 20 de 32

7.1.9

7.1.10

Planos a)

Sistema de tierras.

b)

Sistema de distribución de amortiguamiento.

c)

Señalización.

Cálculo y dibujo de cruzamientos

Cuando la línea de transmisión cruce con vías de ferrocarril, carreteras, canales y ríos navegables, entre otros, el contratista debe desarrollar la información técnica necesaria para cumplir con los requisitos exigidos por las autoridades correspondientes.

7.1.11

Planos de arreglo para fijación del CGFO

Se debe presentar el plano donde se m uestre el arreglo de la fijación del cable de guarda con fibras ópticas y cajas de empalme sobre la estructura y las características de los accesorios utilizados.

7.1.12

Planos de conjuntos de herrajes

Se debe presentar el plano donde se muestre el arreglo de la disposición de los conjuntos de herrajes para cable conductor y cable de guarda con y sin fibras ópticas, incluyendo cadenas de aisladores. Adicionalmente se deben indicar las características de los materiales instalados.

7.1.13

Calculo de flechas y tensiones

Como resultado de este análisis se debe obtener la información correspondiente a las diferentes condiciones de temperatura y viento que se pueden presentar en las zonas del proyecto, para cables conductores y cables de guarda con y sin fibra óptica.

7.1.14

Medición de resistividad y resistencia del terreno

Esta información debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE 00J00-52.

7.1.15

Memoria técnica de amortiguamiento

Toda la información referente al sistema de amortiguamiento de la línea de transmisión, debe ser entregada a CFE como parte de esta memoria técnica .

7.1.16

Coordinación de aislamiento

Este dato de salida aplica solamente a los diseños desarrollados por CFE.

7.1.17

Memoria del cálculo del parámetro de diseño

Es la información en donde se muestra el análisis realizado para obtener el parámetro de diseño, y de acuerdo a lo indicado en el ANEXO 1. MEMORIA DE CÁLCULO PARA EL DISEÑO MECÁNICO DE CABLES.

7.1.18

Plano de arreglo de transposiciones

En este plano se indica el arreglo de las transposiciones de las fases en las estructuras involucradas. 121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 21 de 32

7.1.19

Diagramas de esfuerzo-deformación

Para el cable conductor a utilizar en el proyecto, se requiere la entrega del diagrama de esfuerzo-deformación proporcionado por el proveedor de cable, de acuerdo a lo indicado en la especificación E0000-18 y NRF-017-CFE. Toda la documentación de ingeniería se debe entregar en formato impreso y digital.

8

CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE

8.1

Revisión del Diseño Electromecánico

Para todos los documentos técnicos generados en las diferentes actividades del diseño se debe considerar lo siguiente:

a)

Los estudios técnicos de soporte, memorias de cálculo y planos generados durante las actividades de diseño por el contratista, deben estar revisados, verificados y validados por los responsables del mismo y estar sellados como “ aprobado para construcción”.

b)

La CFE tendrá el derecho de supervisar toda la ingeniería solicitada para asegurar la integridad y eficiencia de las obras, y emitir comentarios comentarios “aceptando” o “rechazando”, “rechazando”, lo cual no significa liberar  en ningún caso al contratista de su responsabilidad en el cumplimiento de las condiciones contractuales.

c)

Es responsabilidad del contratista, la entrega de todos los documentos producto del diseño y cuya descripción se encuentra relacionado con e l párrafo 7.1 de esta especificación.

d)

Cuando el diseño sea desarrollado por CFE, los estudios técnicos de soporte, memorias de cálculo y planos generados durante las actividades de diseño, deben estar revisados, verificados y validados por el área responsable del mismo y estar sellados como “ aprobado para construcción”, antes de su envío a las áreas de construcción.

9

CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

9.1

Desarrollo del Proyecto Civil

9.1.1

Ingeniería de las estructuras

El diseño de las estructuras debe apegarse a lo establecido en las especificaciones CFE J1000-50 y J6100-54. Para el caso de diseño de estructuras para transiciones subterránea-aérea-subterránea, se debe incluir el tipo, cantidad de soportería, accesorios y herrajes necesarios para sujetar y soportar los cables de potencia en el interior y exterior del poste, hasta la conexión del cable con sus terminales. Cuando se indique en las características particulares se debe realizar el análisis y diseño estructural de las torres y postes troncocónicos de crucetas y brazos para alojar cable de hilo de guarda con fibras ópticas considerando lo siguiente:

a)

121001

Rev

Realizar el análisis de flechas y tensiones de diseño con las características del hilo de guarda con fibras ópticas a instalar en la línea de transmisión, como parte del cálculo se debe realizar una grafica de tensiones de diseño versus claros regla.

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 22 de 32

b)

Las tensiones de diseño del hilo de guarda debe ser conforme a lo indicado en el apartado anterior  para torres auto-soportadas, pero no menor de: tensión longitudinal asociada a un viento máximo = 2 200 kg, tensión longitudinal asociada a un temperatura ambiente (EDS) = 800 kg.

9.1.2

c)

Para el cálculo de cargas factorizadas para el análisis y diseño se deben considerar; i) para cables conductores deben considerar las cargas incluidas en las bases de lic itación y ii) para los cables de guarda estas se deben calcular conforme a lo indicado en la especificación CFE J1000-50 y/o CFE J6100-54.

d)

Modelar todos los niveles con sus combinaciones de extensiones conforme a la especificación CFE J1000-50 para el caso de torres y para postes troncocónicos conforme a la especificación CFE J6100-54, de acuerdo a los árboles de carga proporcionados por CFE.

e)

Las memorias de cálculo, planos de cuerpo básico e ingeniería de detalle deben ser conforme a lo indicado en las especificaciones CFE J1000-50 y/o CFE J6100-54 y entregarse a la CFE para su supervisión y validación correspondiente.

f)

En caso de requerir refuerzos estructurales de las torres y/o postes troncocónicos el contratista debe realizar la ingeniería de detalle, proporcionando planos de cuerpo básico, montaje, taller y lista de materiales de la estructuras.

g)

Los trabajos de reforzamiento se deben ejecutar previo al inicio de las actividades de tendido de los cables.

Consideraciones generales para diseño de postes troncocónicos Se debe considerar lo siguiente:

9.1.3

a)

El diseño de las placas de conexión de los brazos a caña y de las placas del conjunto de herrajes al brazo del poste debe realizarse por medio del método de Elemento Finito con una malla de los elementos estructurales entre 2 cm y 4 cm. Se debe considerar una relación de aspecto máxima en el elemento finito no mayor que 1:3, donde la relación de aspecto de un elemento se define como la relación entre la arista más larga y la normal más corta colocadas desde un vértice a la cara opuesta normalizada con respecto a un tetraedro perfecto.

b)

Para el diseño se deben emplear los elementos mecánicos más desfavorables que la superestructura transmite a la cimentación, afectados por el factor de carga correspondiente a cada combinación de cargas analizada; conforme a las especificaciones CFEJ1000 –50 y CFEJ6100-54.

c)

Para el caso de diseño de postes de transición subterránea-aérea se debe incluir: i) el tipo, cantidad de soportería, ii) accesorios y iii) herrajes necesarios para sujetar y soportar los cables de potencia en el interior y exterior del poste, hasta la conexión del cable con sus terminales.

Consideraciones generales para diseño de torres auto-soportadas

El proveedor debe entregar al inspector de CFE o quien ésta designe la información detallada de planos de fabricación, montaje y lista de materiales, permitir el acceso a sus talleres y dar facilidades necesarias al personal que CFE autorice para la inspección de los materiales y de los procesos de manufactura y prueba de las torres por  suministrar.

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 23 de 32

Mientras que el inspector de CFE o quien ésta designe no de la aprobación por escrito de las solicitudes de inspección, el proveedor no debe embarcar ni entregar el material. Se debe presentar con el suministro los certificados de calidad de tipo de acero y galvanizados para todas las torres auto-soportadas y de retenidas.

9.2

Tornillos Antirrobo

Cuando así se solicite en las características particulares de cada proyecto, el Contratista como parte del alcance, debe incluir el suministro, instalación y pruebas (cuando aplique) de tornillos antirrobo que cumplan con los diámetros de cada tipo de estructura y la resistencia mecánica indicada en las especificaciones CFE J1000-50 y ficha bibliográfica [13] descrita en el capítulo d e bibliografía de esta especificación.

9.3

Ingeniería de Cimentaciones

Este concepto incluye lo siguiente:

a)

Estudios geotécnicos. El estudio geotécnico se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la especificación CFE C0000-43.  Además se debe considerar 0.35 para el factor de reducción de resistencia (FR) en estratos predominantemente friccionantes.

9.3.1

Pruebas de extracción de anclas

Las pruebas de extracción de anclas se deben realizar de acuerdo a lo indicado en la especificación CFE C0000-42.

9.3.2

Pruebas de compactación

Las pruebas de compactación se deben realizar de acuerdo a lo indicado en la especificación CFE C0000-37.

9.3.3

Cimentaciones

El análisis y diseño de las cimentaciones se debe realizar de acuerdo a lo indicado en la especificación CFE JA100-64. Para la fabricación y colocación de los concretos se debe considerar lo indicado en la especificación C0000 -15. El diseño de cimentaciones se debe realizar con los elementos mecánicos producto del análisis estructural, considerando los diagramas de carga incluidos en estas bases de licitación, en el programa “tower ” y/o similar para torres auto-soportadas y de retenidas y PLS-POLE y/o similar para postes troncocónicos de acero, de madera y concreto. En los sitios donde se localicen suelos expansivos, las cimentaciones deben ser desplantadas por debajo de la zona activa de los suelos expansivos o colapsables, así mismo se debe calcular el índice de expansión libre modificado y el el espesor de la capa activa.

10

BIBLIOGRAFÍA

[1]

IEEE

Committee Report; Standardization of Conductor Vibration Measurements”.

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 24 de 32

[2]

IEEE

Transactions on Power Apparatus and Systems. Vol. PAS-85, No.1, Jan 1966.

[3]

IEEE 738

Standard for Calculating the Current-Temperature of Bare Overhead Conductors.

[4]

CIGRE

Task Force B2.12.3; SAG-TENSION CALCULATION METHOD OR OVERHEAD LINES, Technical Brochure No. 324.

[5]

EPRI

Transmission Line Reference Book-Wind Induced Conductor  Motion” Electric Power Research Institute Orange Book.

[6]

CPTT-DSS-001/05

Especificación para levantamientos topográficos de Líneas de Transmisión.

[7]

Documentos Meteorológicos

Base de datos meteorológicos, Manual de Obras Civiles de CFE. Mapa de isodensidades rayos a tierra (IIE). Boletín meteorológico y mapa del atlas del agua (SARH). Información emitida por CNA.

[8]

SACPASI NI7915

Instrucción de trabajo para la elaboración de planos.

[9]

SACPASI NC7011

Procedimiento de diseño y desarrollo.

[10]

S/N

Manual de Diseño de Obras Civiles Civil es diseño por viento CFE/IIE.

[11]

IEEE 738

Standard for Calculating the Current-Temperature of Bare Overhead Conductors.

[12]

IEEE 837

Standard for Qualifying Permanent Connections Used in Substation Groundin.

[13]

ASTM A394

Standard Specification for Steel Transmission Tower Bolts, ZincCoated and Bare.

121001

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 25 de 32

ANEXO1: MEMORIA DE CÁLCULO PARA EL DISEÑO MECÁNICO DE CABLES (CÁLCULO DEL PARAMETRO DE LAS CATENARIAS) El siguiente procedimiento debe entregarse de m anera obligatoria previo a todos los trabajos de ingeniería. I. Generalidades Debe contener una descripción de la línea de transmisión. II. Cálculo mecánico del cable conductor conductor e hilo de de guarda con o sin fibras fibras ópticas

a)

Características principales de los cables y la ficha técnica del fabricante.

b)

Condiciones climáticas.

c)

Hipótesis de carga.

d)

Cálculo de flechas y tensiones con la ecuación de cambio de estado, o los métodos mencionados en esta especificación y/o elemento finito.

e)

Cálculo del Creep (fluencia metálica), o entrega de la característica de esfuerzo-deformación de acuerdo al proveedor del cable.

III. Criterios para aislamientos dieléctricos principales para la altura sobre el nivel de mar del proyecto

a)

 Aislamiento fase – tierra.

b)

 Aislamiento fase – fase.

c)

Claro efectivo máximo.

IV. Características de las estructuras a instalar en el proyecto

a)

Características geométricas.

b)

Características eléctricas.

c)

Características mecánicas.

V. Criterios para la distribución de estructuras

121001

a)

Topografía del terreno.

b)

Libramientos mínimos.

c)

Libramientos y separaciones de la fase inferior al hilo de guarda en cruces con líneas existentes.

d)

Resistencia mecánica de los cables.

e)

Resistencia mecánica de las estructuras.

f)

Consideraciones constructivas.

g)

Software de diseño empleado.

Rev

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01 26 de 32

VI. Gráficas de tensiones para cada tipo de cable con las hipótesis indicadas en esta especificación especificación (claro regla versus tensión mecánica de diseño) VII. Tablas de tensiones versus versus claros regla del proyecto VIII. Los estudios detallados del comportamiento del desplazamiento de los cables conductor y de guarda con respecto a los perfiles laterales IX. Conclusiones

121001

Rev

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

27 de 32

ANEXO 2: FORMATO DE PLANO PARA PERFIL EN CRUZ -4

-3

-2

-1

+0

0

1

2

4

3 LOCALIZACIÓNDE LAS PATAS DELA TORRE

+1

+2 E X T E N S ION

+3

+4

-4

-3

-2

-1

+0

0

+1

+2

+3

+4

10

121001

9

8

Rev

7

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

28 de 32

ANEXO3: FORMATO DE HOJA PARA DISTRIBUCIÓN DE ESTRUCTURAS CLARO EN METROS V E R T I C  A L

E F M E E C D T I I O V O

EXTENSION N o

No. D UBICACIÓN PATAS No. No  A E D M D Y F DE LAS 1 2 3 4 DE E O E  ALTURAS L R E TORRES H T T T DE LAS X LONGITUD O O I O I EN J R G EN R TORRES O METROS  A R . R N MTS. E E TIPOS

CRUZAMIENTOS F TT LL E EE IR R LL DD NEOT R EE EE E O GF R C RO TD  A  A  AN R I R FO  AS R O NT I SR L  AB AB AB CC

AAMR







CR CA UE  AR LP NR TR  AO I E LY VS O OA

OBSERVACIONES

C C. O N  AR S LO T  AD R MA U BD C RA C E I O AB AB AB N AB 



RB IA OR R  A N C  A





E S C U R R I D E R O

INICIO

FINAL

RESUMEN DE ESTRUCTURAS

No. DESCRIPCIO N EJECUTO R EVISO  APROBO FECHA CAMBIOS

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD SUBDIRECCION DE CONSTRUCCION

COORDINACION DE PROYECTOS DE TRANSMISION TRANSMISION Y TRANSFORMACION

PROYECTO:

TITULO:DISTRIBUCIÓN

ESTRUCTURAS

NOMBRE

DE FIRMA

FECHA

EJECUTO: REVISO: VERIFICO: VALIDO: HOJA No.

No. DE OBRA:

ESCALA ACOTACIONES

01 DE 01

No. DEL ARCHIVO DE CFE IDENTIFICADOR DE ASEGURAMIENTO DE CALIDAD:

NLN97545

121001

Rev

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

29 de 32

ANEXO 4: FORMATO DE LOCALIZACIÓN GEORREFERENCIADA DE ESTRUCTURAS 2

1

UBICACIÓN

CLARO EN METROS

4

   L    A    C    I    T    R    E    V    O    R    A    L    C

   L    A    T    N    O    Z    I    R    O    H    O    I    D    E    M    O    R    A    L    C

   O    V    I    T    C    E    F    E    O    R    A    L    C

   E    R    R    O    T    E    D  .   o    N

   S    A    L    E    D    A    S    E    R    R    U    T   R    L   O    A    T    Y    S    O    P    I    T

0

MARCO S.E.

   D    A    D    L    A    U    G    I    M    k

   N    Ó    I    X    E    L    F    E    D

   S  .    A    S    L   T    E   M    D    N    E    N    Ó    S    I    E    C    R    A    R    C    I   O    B    T    U

3

   M    T    U    A    N    O    Z

COORDENADAS X

Y

Z

   S    E    N    O    I    C    A    V    R    E    S    B    O

INICIO 

0+000.00

FINAL

RESUMEN DE ESTRUCTURAS 

1 2

SUSPENSIÓN

0

DEFLEXIÓN

0

REMATE

0

3

0

4 5 6

7 8 9

No.

DESCRIPCION.

REVISO

VERIFICO

VALIDO

10

CAMBIOS 

11

COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD

12

SUBDIRECCION DE CONSTRUCCION

13 14

16

COORDINACION DE PROYECTOS DE TRANSMISION Y TRANSFORMACION

LT SITIO A - SITIO B 115 Kv - 2 CTOS - 1113 ACSR/AS - 1 COND/FASE - 51,7 km-L - 51,7 km-C TITULO :

LISTA DE GEOREFERENCIACIÓN DE ESTRUCTURAS NOMBRE

17 18

EJECUTO:

19

REVISO:

20

VERIFICO:

21 22 23 24

Rev

FECHA

PROYECTO:

15

121001

EJECUTO.

FIRMA

VALIDO: NO. DE OBRA.

CLAVE DE PROYECTO

HOJA 01 DE 01

No. ARCHIVO DE C.F.E.: IDENTIFICADOR DE ASEGURAMIENTO DE CALIDAD:

FECHA

ESPECIFICACIÓN CFE DCDLTA01

DISEÑO DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN AÉREAS

30 de 32

ANEXO5: LIBRAMIENTOS Y SEPARACIONES MÍNIMAS EN CRUCES LIBRAMIENTOS MÍNIMOS  Áreas de acceso a peatones Vías férreas Carreteras-call Carretera s-calles-cam es-caminos inos Campos de cultivo (cereales, leguminosas, hortalizas, entre otros.) Zonas de huertos (cítricos, (cítricos , manzanos, manzanos , ciruelos, ciruelo s, guayabos) guayabos ) Zonas cafetaleras y cercos “vivos”

Cultivo de caña  Aguas navegables Zonas inundables

CRUZAMIENTOS CON LÍNEAS LÍNEAS ELÉCTRICAS ELÉCTRICAS Y DE COMUNICACI COMUNICACI N L.T. HASTA 50 kV L.T. 69 kV L.T. 115 kV L.T. 138 kV L.T. 161 kV L.T. 230 kV L.T. 400 kV Líneas de comunicación, líneas de tranvías, trolebuses o trenes con vía aérea eléctrica NOTA:

121001

1. T.I.M.E. = Tirante de Inundación Máximo Esperado. 2. Libramientos y separaciones en cruces sin viento y flecha final a 50 ºC. 3. Distancias en metros.

Rev

115 kV

138 kV

230 kV

7.00 15.00 9.00 7.00 11.00 11.00 13.00 13.00 13.00 7.00 + T.I.M. E.

7.50 15.00 9.20 7.55 11.50 11.50 13.20 13.20 7.50 + T.I.M. E.

8.50 16.00 10.00 9.00 12.00 12.00 14.00 14.00 14.00 8.50 + T.I.M. E.

115 kV 2.74 2.93 3.39 3.62 3.85

138 kV 2.95 3.15 3.60 3.80 4.05

230 kV 3.65 3.85 4.31 4.54 4.77 5.46

5.00

5.50

7.00

400 kV 10.65 18.00 12.20 11.00 15.00 15.00 16.00 16.00 10.65 + T.I.M.E.

400 kV 6.10 6.29 6.75 6.98 7.21 7.90 9.60 8.00