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CURSO DE ACTUALIZACION EN EL DISEÑO DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Dirigido a: Ingenieros Electricistas, Ingenieros Electromecánicos, Ingenieros Civiles y Técnicos especializados, vinculados a la ingeniería del proyecto, la construcción, la supervisión, el mantenimiento o la explotación de las líneas de transmisión, interesados en actualizar conceptos en los temas específicos que se desarrollarán en el curso, siguiendo los lineamientos más utilizados internacionalmente. Día Miércoles 12 de Mayo

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Determinación del viento Máximo de Diseño en las Líneas de Transmisión. Teoría de los Valores Extremos. Ley de Gumbel.

Día Jueves 13 de Mayo

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El comportamiento y las características mecánicas de los Conductores en las Líneas Aéreas de Transmisión. Deformaciones. Efecto Creep

Día Viernes 14 de Mayo

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Fundamentos de la Corrosión Subterránea en las Líneas de Transmisión. Su prevención. Protección Catódica

Horario del Curso: 8,00 a 12.30 AM. Corte de 20 minutos para Refrigerio Material: Se entregarán apuntes completos del curso. Certificado: Se entregará un certificado de asistencia al curso, firmado por el disertante y por los organizadores. Auspician: IEEE SECCION EL SALVADOR y ESIN CONSULTORA SA de Argentina promueven este evento de actualización profesional con la colaboración del INSAFORP de El Salvador.

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DÍA 1 DETERMINACIÓN DEL VIENTO MÁXIMO DE DISEÑO EN LAS LINEAS DE TRANSMISIÓN. TEORÍA DE LOS VALORES EXTREMOS. LEY DE GUMBEL ABSTRACT: Para las Líneas Aéreas de Transmisión es importantísimo predecir la velocidad máxima del viento asentada sobre sólidos fundamentos técnicos, dentro de un período de retorno especificado, generalmente en años, que superan en mucho a los años de registro de vientos en los Centros Meteorológicos. Las nuevas normas y conceptos de diseños de las líneas de transmisión para la determinación de la velocidad de viento máximo a emplearse en los cálculos de cargas sobre las estructuras, cables y aisladores hacen uso de conceptos probabilísticas de los valores extremos y del período de retorno en función del concepto de confiabilidad. Se analizará las funciones de Fisher- Tippett I también denominada ley de Gumbel que permite predecir los valores extremos que pueden esperarse ocurran en un período de Tiempo de Retorno determinado. Se definirá el Tiempo de Retorno que con lleva a definir previamente el Grado de Con-

fiabilidad de la Línea en cuanto a su resistencia mecánica, considerando que hay una relación biunívoca entre ambos. Mediante la ley de Gumbel, conociendo los comúnmente denominados parámetros de Gumbel de la variable aleatoria, en este caso el viento, nos permite obtener una velocidad de viento extremo en un período de retorno cualquiera T en función de una velocidad conocida para un tiempo de retorno determinado, por ejemplo de 50 años. En otras palabras, nos permite interpolar y obtener velocidades extremas de vientos para cualquier período de retorno conociendo solamente el valor extremo para 50 años y los parámetros de Gumbel “a “y “u “. Estas informaciones deberían figurar en tres mapas del país, uno con las isocletas de vientos máximos en un período de retorno de 50 años y dos mapas adicionales, conteniendo el parámetro a y el parámetro u, respectivamente.

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TEMARIO DÍA 1 DETERMINACIÓN DEL VIENTO MÁXIMO DE DISEÑO EN LAS LINEAS DE TRANSMISIÓN. TEORÍA DE LOS VALORES EXTREMOS. LEY DE GUMBEL.



























Antecedentes Históricos Probabilidad de Distribución: Probabilidad de Densidad Función de Distribución Acumulada Complementaria La noción del Período de Retorno: Tabla de Múltiple excedencias de 50 años en períodos de 20 y 50 años. Relación de Probabilidad y Tiempo de Retorno: Vida útil y Período de Retorno: Teoría de los Valores Extremos: Fisher-Tippet Tipo I. Ley de Gumbel La variable reducida “y”. Grafico Lineal de Gumbel: Expresión de Gumbel en función del Período de Retorno T Carácter experimental de la Ley de Gumbel: Hipótesis para aplicación de fenómenos meteorológicos: Cambios en el período de observación: Determinación del Valor Extremo Método Original de Gumbel Método de Gumbel –Gringo ten: Método de Gumbel aplicado a las presiones dinámicas Aproximación Numérica. Método de Lieblein: Método de Gumbel modificado de Jensen y Frank Método de Cálculo de la IEC 826 y ASCE 74 Valores de las constantes C1 y C2 Utilización del COV: Relación del los Valores Extremos para diferentes Tiempos de Retorno T referidos al estándar de 50 años-



























Variación del Valor Extremo con los años de Registros. Ejemplo de aplicación: Aplicación de las Guías de Diseño IEC 826 y ASCE 74. Determinación del viento extremo utilizando la expresión (4) de Gumbel. Determinación del viento extremo utilizando la expresión (2) de Gumbel. Verificación del viento extremo utilizando la expresión (5) de Gumbel. Determinación del viento extremo utilizando el método original de Gumbel. Determinación del viento extremo utilizando el método Gumbel- Gringo ten Determinación del viento extremo utilizando las presiones dinámicas. (Cook) Determinación del viento extremo utilizando el método de Aproximación Numérica. Método de Lieblein Comparación de Resultados Determinación del viento extremo utilizando el Método de Gumbel Modificado de Jensen y Frank Aproximación Gráfica Conclusiones Recomendaciones: ANEXO I : Tablas VI y VII ANEXO II: Determinación del Viento de Diseño. ANEXO III: Clasificación de Vientos ANEXO IV: Artículo del Dr. Viollaz ANEXO V: Conceptos Básicos de Estadísticas y Probabilidades.

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DIA 2 EL COMPORTAMIENTO Y LAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS CONDUCTORES EN LAS LINEAS DE TRANSMISION DEFORMACIONES. EFECTO CREEP ABSTRACT: Los conductores en las líneas aéreas de transmisión, son uno de los tres componentes económicos más importantes de las mismas. En el diseño, considerando un mismo valor máximo de viento y una misma temperatura máxima, y considerando un mismo diámetro de conductor, el cálculo mecánico arrojará valores muy diferentes entre su estado Inicial y Final, según sean las características, tipos y formaciones del conductor. Esto hace esencialmente relevante la elección adecuada del Conductor pues tiene influencias directas sobre los otros dos componentes: Las Estructuras y las Fundaciones. Entre el estado Inicial y el estado Final influyen las deformaciones no recuperables del conductor, que se traducen en un alargamiento permanente del mismo, y en consecuencia de la flecha. Observando el porcentaje de incremento en la longitud de la catenaria del conductor debido a las deformaciones, parecerá insignificante. Sin embargo la influencia en la flecha es notable. De allí, la importancia en la selección de un conductor conocer y poder calcular las deformaciones que sufriría en cualquier circunstancia de tiempo y tracción, que se traduce en esfuerzos y flechas Iniciales, esfuerzos y flechas Finales, que determinan el dimensionamiento de las estructuras y de las fundaciones.

Para ello se analizarán el comportamiento de los metales que dependen de sus estructuras atómicas, de los procesos mecánicos y térmicos a que son sometidos durante la fabricación de los conductores, los diferentes tipos, combinaciones, y formaciones de los mismos realizando ny luego realizando las principales descripciones de los conductores que ofrece el mercado internacional. Se analizarán las curvas de esfuerzodeformación, los diferentes tipos de deformaciones, sus cálculos independientes y la deformación final según la historia de vida del conductor siguiendo al CIGRE. Por último se analizará cómo se determina si debe emplearse el Módulo Inicial ó el Final al resolver la Ecuación de Estado, ídem con el coeficiente de dilatación lineal. Estos conceptos y métodos de cálculo permitirán realizar el diseño de las Líneas de Transmisión con una mayor solidez y fundamentos técnicos en los cálculos mecánicos, que dejan, como se puede intuir, de ser tan sencillos.

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TEMARIO DÍA 2 EL COMPORTAMIENTO Y LAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS CONDUCTORES EN LAS LINEAS DE TRANSMISION DEFORMACIONES. EFECTO CREEP








































Propiedades de los metales Deformaciones: Deformación elástica Deformación plástica Estructura molecular de los sólidos Defectos puntuales Defecto por vacancia Defecto por intersticio Defecto por impurezas Defectos puntuales en la solución sólida: Defectos substitucionales Defectos intersticiales Defectos lineales Dislocaciones Defectos interfaciales Superficies externas Limite de grano Limites de maclas Deformación por maclado Tratamientos mecánicos Relación de acritud Métodos de endurecimiento por trabajo en frío. Dureza Correlación entre dureza, resistencia a la tracción y trabajo en frío. Endurecimiento por solución sólida. Fatiga. Efecto de bajas temperaturas. Tratamientos térmicos Velocidad de calentamiento Temperatura y tiempo de permanencia Recocido Estados de recocido Temperatura del recocido Normalizado Temple Métodos de enfriamientos del temple Revenido Envejecimiento natural Envejecimiento acelerado
































Recuperación, recristalización y crecimiento de granos. Interdependencia del trabajo en frio y los tratamientos térmicos Comportamiento mecánico de los conductores Curvas de esfuerzo-deformación Resistencia a la fluencia del 0,2 % Resistencia o esfuerzo a la tracción RT Resistencia o esfuerzo a la rotura Esfuerzo verdadero Alargamiento unitario porcentual en la fractura Reducción porcentual de sección Esfuerzo verdadero- deformación verdadera. Esfuerzo verdadero Deformación verdadera Los cables desnudos en las líneas aéreas de transmisión Selección del conductor Clase de conductores: Metales de los conductores de la clase AA Resistencia a la corrosión Conductividad y carga de rotura Clasificación según el tratamiento térmico del aluminio Clasificación de los conductores según sus componentes Conductores homogéneos Metales de los conductores homogéneos Tipos de conductores homogéneos Conductores no homogéneos Metales de los conductores no homogéneos Tipos de conductores no homogéneos Subclasificación del ACSR Elongación de los cables desnudos bajo acción de las cargas

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Deformaciones elásticas y plásticas producidas por cargas de tracción Máximas y mínimas cargas. Mínimas y máximas flechas Deformación elástica por tracción e Deformación plástica p por mudanza de módulo de elasticidad. Curvas de esfuerzo -deformación de los cables Deformación elástica térmica Deformación plástica geométrica Deformación plástica por creep Fundamentos del creep. Curvas de esfuerzo –deformación. Deformaciones permanentes de los conductores. Efecto del cambio de la temperatura Curvas patrones de esfuerzodeformación Deformaciones plásticas Curva de esfuerzo - deformación inicial. Modulo inicial Curva de esfuerzo - deformación inicial del aluminio / aleación de aluminio Modulo inicial simplificado Curva de esfuerzo - deformación final Modulo final Ejemplo de grafico curva inicial y final del aluminio Conductor de acero Conductor mixto ACSR Curva de esfuerzo - deformación de los cables mixtos ACSR. Modulo de elasticidad inicial ei Curva de esfuerzo - deformación final del cable ACSR. Ejemplo de curva de esfuerzodeformación inicial y final del cable ACSR y de sus componentes (aluminio y acero) Ecuaciones polinómicas Ecuaciones polinomicas del aluminio y aleación de aluminio





































Ecuaciones polinomicas del acero
Ecuaciones polinomicas del ACSR Módulo de elasticidad e y de dilatación térmica  en el cable mixto ACSR. Deformación bajo esfuerzos del cable compuesto ACSR Determinación teórica del módulo de elasticidad inicial y final Módulo inicial del cable ACSR Módulo final del cable ACSR Efectos del cableado Coeficiente térmico de dilatación lineal en cables homogéneos. Determinación teórica del coeficiente térmico de dilatación lineal en cables mixtos ACSR Efectos del cambio de temperatura Desplazamientos de las curvas de esfuerzo-deformación en cables homogéneos por cambio de temperatura Desplazamientos de las curvas de esfuerzo-deformación en cables mixtos ACSR por cambio de temperatura: Ecuaciones polinomicas a la temperatura: Efectos del cableado: Comportamiento del cable mixto ACSR Fabricación del cable: tracciones durante su fabricación. Temperatura de equilibrio Módulo de elasticidad aparente en cables mixtos ACSR. Coeficiente de dilatación aparente del cable acsr. Giros de los cables: Clasificación de los giros: Giro natural en cables homogéneos: Giro natural en cables mixtos acsr: Giro bajo tracción en los cables homogéneos y en los mixtos: Efecto de las tracciones: Giro natural + giro bajo tracción: Resbalamiento aluminio-acero en función de la temperatura: Ejemplo de giro natural en cables homogéneos:

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Ejemplo de giro natural en cables mixtos acsr: Determinación del giro natural Resbalamientos resultantes de los giros: Resbalamientos resultantes del giro natural y giro bajo tensión Cálculos de las deformaciones permanentes de los Conductores. Ecuaciones de estado Introducción: Calculo analítico de la deformación permanente del aluminio y aleación de aluminio por cambio de modulo de elasticidad: Sin tener en cuenta las deformaciones previas: Incremento de la flecha: Maniobras durante el tendido de los conductores. Pretensado: Determinación analítica de la deformación por cambio de módulo de elasticidad en cables acsr: Estudio del creep Calculo analítico de la deformación permanente de los conductores por deformación geométrica. Calculo analítico de la deformación permanente de los conductores por creep. Ecuaciones predictoras



















Ecuación predictora para conductores de aluminio: Ecuación predictora para conductores de aleación de aluminio: Ecuación predictora para conductores de aluminio - aleación de aluminio: Ecuación predictora para conductores acsr. Ecuación predictora para todo tipo de conductores Tiempo equivalente: Determinación analítica del escurrimiento durante la vida útil de la línea Desenrollado: Fin del desenrollado: Historia de vida Ecuación de estado Análisis de las cargas. Determinación analítica de tracciones , deformaciones y módulos: Obtención del módulo inicial a aplicarse en las ecuaciones de estado.

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DÍA 3 FUNDAMENTOS DE LA CORROSION SUBTERRANEA EN LAS LINEAS DE TRANSMISION. SU PREVENCION. PROTECCION CATODICA

ABSTRACT: Es muy común observar tipos constructivos y especificaciones técnicas de pliegos en las más variadas líneas y niveles de tensiones con flagrantes contradicciones bajo el punto de vista de la corrosión. También hay muchos artículos técnicos donde se explicitan las ventajas del uso del cobre en vez del acero galvanizado como materiales de puestas a tierras. Si bien esto es verdad, no lo es en forma absoluta y se podría cometer grandes errores de facilitar la corrosión si no se analiza los demás elementos metálicos enterrados, como ser anclajes de riendas en torres arriendadas y casos equivalentes. El Ingeniero especialista en líneas de transmisión debe conocer los conceptos de la corrosión, de manera de entenderá cuál es el problema y en consecuencia la forma de evitarlo, como en algunos casos concretos de pares galvánicos y en otros sino evitarlos, por lo menos minimizarlos. Por último, como la falta de corrosión absoluta no es posible, es también muy necesario conocer los fundamentos de la protección catódica para controlar la corrosión.

En este artículo pretende dar los lineamientos básicos de manera didáctica y suficientemente explícito que ayuden a entender y controlar los problemas de corrosión que siempre existen, y que las más de lo que pueda suponerse, son ignorados. Los Ingenieros Electricistas para mejorar las duración de las puestas a tierras de las líneas de transmisión deben de atender al conjunto de variantes de corrosión que pueden presentarse simultáneamente, evitar aquellas que sean evitables, y controlar las inevitables ya que la corrosión es un proceso de la naturaleza . Siempre un metal se va a corroer y volverá a su estado mineral natural. El proceso de corrosión puede ser muy rápido (horas, días) ó muy lento (años). A los Ingenieros nos interesa retardar lo máximo posible el proceso de corrosión, por lo menos hasta la vida útil de la estructura. El mejor método de combatir la corrosión es tratar de evitarla impidiendo que se produzcan en forma simultánea las cuatro condiciones necesarias para que exista corrosión. El paso siguiente es minimizarlas mediante la protección galvánica ó protección por corrientes impresas, denominadas genéricamente Protección Catódica

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TEMARIO DIA 3 FUNDAMENTOS DE LA CORROSION SUBTERRANEA Y PROTECCION CATODICA







































Conceptos básicos generales Potencial de electrodos Serie de FEM, tomando a la reacción de reducción del hidrógeno como patrón. Mediciones de potencial Serie galvánica Potencial de corrosión ó potencial natural Celda de corrosión diferencial Condiciones para que exista corrosión Corrosión diferencia galvánica Utilización de jabalina D Cobre con cable de acero galvanizado Utilización de jabalina Acero galvanizado con cable de cobre ó acero cobreado. Unión de jabalina de cobre Con cable de cobre Unión de jabalina de cobre Con contrapesos de cables de acero galvanizado Puesta a tierra de poste Arriendados con jabalina y cable de cobre) y barra de anclaje de acero galvanizado. Puesta a tierra en torres Arriendadas con barras de anclaje de acero galvanizado con jabalinas y cables de cobre. Puesta a tierra de cobre (jabalina y cable) en torres autosoportadas con Fundaciones de grillas (acero galvanizado). Macros celdas de corrosión diferencial galvánica. Torres con metales diferentes en sus puestas a tierras. Macrocelda de corrosión entre malla de cobre de pat de una E.T. y torres con PAT de acero galvanizado Corrosión por aireación diferencial Esquema general de CP por corrientes impresas Criterios para la protección catódica: Selección del sistema de PC. Puestas a tierra (GROUND BED) Cercanas ó remotas Puestas a tierras (ánodos) remotos Puestas a tierras (ánodos) cercanos Corrosión de jabalina por aireación diferencial


Corrosión por aireación diferencial en barras de anclaje de riendas
Corrosión por aireación diferencial en fundaciones de grillas
Corrosión en rendija (crevice)
Corrosión en bulones y tuercas enterradas
Corrosión por aireación diferencial por suelos disímiles
Corrosión de contrapesos por diferencias de resistividades del suelo
Macrocelda de corrosión diferencial por diferencias en la resistividad del suelo
Metales dentro del hormigón
Metal enterrado, parcialmente en hormigón y suelo
Corrosión del stub
Celda de corrosión entre metal nuevo y viejo.
Relación de áreas anódicas y catódicas:
Otros tipos de corrosión.
Corrosión localizada (pitting)
Corrosión bajo tensión
Corrosión bajo fatiga
Corrosión por cambio de PH
Corrosión por corrientes
Fuga
Conceptos de termodinámica
Cinética
Diagramas de evans
Protección catódica
Protección contra la corrosión
Medición del potencial de un Metal
Protección catódica con Ánodos galvánicos
Protección catódica por corrientes impresas.
Criterio de -850 MV con la P.C. aplicada
Criterio del potencial de polarización de – 850 MV
Criterio de la tensión de polarización de los 100 m
Criterio de la corriente de protección neta
Criterio del cambio de potencial de 300 MV.