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TESIS DISEO DE TORRES DE TRANSMISIN ELCTRICA.

PROLOGO. 1

PRLOGO.

No ha sido nuestro nico objetivo elaborar esta investigacin para la titulacin comoIngenieros Civiles, si no para enriquecer nuestros conocimientos acerca de los lineamientostcnicos y tericos que se deben cumplir en la clasificacin, anlisis, diseo estructural, fabricacin

y montaje de torres de transmisin elctrica.

Cabe mencionar que la elaboracin de estas estructuras es compleja y requiere de estarcapacitando da con da al personal tcnico y constructivo, por que en la actualidad se mejoran lossoftwers para el anlisis de estas y se mejoran tambin los materiales utilizados para la fabricacinde estas estructuras.

Para la construccin de las torres es primordial cumplir con las normas de calidad yseguridad estructural dentro del campo laboral.

Este trabajo ha sido elaborado de acuerdo con las bases generales para lanormalizacin en Comisin Federal de Electricidad, por ser la institucin que rige la energaelctrica en nuestro pas.


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TESIS DISEO DE TORRES DE TRANSMISIN ELCTRICA

INDICE

NDICE

Pg.

PRLOGO. -1-

INTRODUCCIN. -2-CAPITULO I

HISTORIA DE LA ENERGA ELCTRICA. -3-

EL SECTOR ELCTRICO EN MXICO A TRAVS DEL TIEMPO. -4-

PROYECTOS A FUTURO DEL SECTOR ELCTRICO EN MXICO. -8-

ENFOQUE POLTICO A LA PRIVATIZACIN DE LA ENERGA ELCTRICA EN MXICO. -11-

CAPITULO IITIPOS DE CABLES NORMALIZADOS PARA CFE. -13-

CAPITULO IIICARGAS Y FACTORES DE CARGA EN ESTRUCTURAS. -17-

GENERALIDADES - 18 -

PRESIONES DEBIDAS AL VIENTO. -29-

CONDICIONES BSICAS DE CARGA. -79-

COMBINACIONES Y FACTORES DE CARGA. -83-

RBOLES DE CARGA. -85-

CAPITULO IVDISEO DE TORRE 4BR2, 400KV, 2C, 2C/F POR COMPUTADORA. -87-

METODO DE LA RESISTENCIA LTIMA. -88-

MIEMBROS EN TENSIN. -102-

TIPOS DE JUNTA ATORNILLADAS. -106-

DISEO DE TORRES POR COMPUTADORA -112-


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TESIS DISEO DE TORRES DE TRANSMISIN ELCTRICA

INDICE

Pg.

TOPOLOGIA TORRE 4BR2, 400KV, 2C, 2C/F -118-

DIAGRAMAS DE CARGAS. -120-

REVISION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN LA TORRE POR LASCOMBINACIONES DE LAS CARGAS DE DISEO. (PROGRAMA Staad PRO versin2003(L.R.F.D) ) -130-

REVISION A COMPRESIN DE PIERNAS PRINCIPALES SEGN (A.S.C.E) -184-

REVISION A COMPRESIN DE DIAGONALES SEGN (A.S.C.E) -189-

DISEO DEL STUB (L.R.F.D) (A.S.C.E) -198-

CAPITULO VPROYECTO EJECUTIVO -214-

CONCLUSIONES. -234-

BIBLIOGRAFIA. -235-


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INTRODUCCION. 2

INTRODUCCIN

Hoy en da la sociedad requiere los servicios bsicos para cubrir sus necesidadesprimarias, una de ellas es el consumo de energa elctrica.

Para transportar la energa elctrica a las grandes urbes en la actualidad es un reto yaque se requieren estructuras de gran magnitud como lo son estaciones elctricas, subestacioneselctricas, postes y torres de transmisin elctrica.

Es importante mencionar que este trabajo requiere de un grado de seguridad elevadopor ser una obra que en caso de fallar causaran la prdida de un nmero importante de vidas, o

perjuicios econmicos o culturales excepcionales altos as como aquellas cuyo funcionamiento esimprescindible y debe continuar despus de la ocurrencia de fenmenos naturales.

La siguiente investigacin conlleva un seguimiento minucioso para llevar a cabo elanlisis detallado de las cargas y factores naturales que afectan a la estructura dependiendo dellugar en donde se situara, algunas de estas se enumeran a continuacin:

Cargas debidas a la masa propia de los componentes de la lnea.

Cargas debidas a eventos climticos:

1:- VIENTO2.- TEMPERATURAS EXTREMAS3.- HIELO

Cargas debidas a maniobras de tendido durante la construccin.

Cargas por mantenimiento.

Como se puede apreciar es importante visualizar todos los aspectos y as obtener unanlisis y diseo optimo para que la estructura trabaje adecuadamente asegurndonos que tengauna larga vida til.


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CAPITULO I. 3

CAPITULO IHISTORIA DE LA ENERGA ELCTRICA


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CAPITULO I. 4

HISTORIA DE LA ENERGA ELCTRICAEL SECTOR ELCTRICO EN MXICO A TRAVES DEL TIEMPO

Los inicios de la energa elctrica en Mxico se remontan a finales del siglo XIX cuando comienzael periodo presidencial de Porfirio Daz (1877-1911). Durante el porfiriato, en 1879 se instala en el

estado de Guanajuato, en la ciudad de Len, la primera planta termoelctrica (de calor) generadorade energa elctrica, utilizada por la fbrica textil La Americana. En esos primeros aos, la energaelctrica se usaba para la incipiente industria textil y minera y muy poco para el servicio municipal,la iluminacin de pocos espacios pblicos y algunos pueblos. Dos aos despus, en 1881 da inicioel alumbrado pblico en el pas cuando la Compaa Mexicana de Gas y Luz Elctrica se hacecargo del alumbrado pblico residencial en la capital de la Repblica Mexicana. Para 1885 lacaera que distribua el gas para el alumbrado pblico en la capital era de 100 kilmetros, y secontaba con 50 focos de luz elctrica, 2 mil faroles de gas y 500 de aceite para los barrios alejadosdel Centro. Diez aos despus de la aparicin de la primera planta termoelctrica, en 1889 entren operacin la primera planta hidroelctrica en Batopilas, en el estado de Chihuahua y fronteracon los Estados Unidos. De este modo, las plantas generadoras empezaron a cubrir lasnecesidades ms all de las fbricas y minas, atendiendo al comercio, al alumbrado pblico y a lasresidencias de las familias ms ricas.

Durante el porfiriato llegaron a Mxico empresas transnacionales de muchos tipos, y fue cuando elsector elctrico tuvo un carcter de servicio pblico. Fue entonces cuando se colocaron lasprimeras 40 lmparas de arco en el actual Zcalo de la Ciudad de Mxico, luego 100 lmparas ala plaza de la Alameda Central y posteriormente a la Avenida Reforma y otras principales calles dela ciudad. La demanda de electricidad atrajo a las empresas extranjeras como a la The MexicanLight and Power Company, de origen canadiense, que se instal en la capital en 1898 y ms tardese extendi hacia el centro del pas. En 1903 Porfirio Daz le otorga la concesin de la explotacinde las cadas de las aguas de los ros de Tenango, Necaxa y Xaltepuxtla. La planta de Necaxa, enel estado de Puebla, fue el primer gran proyecto hidroelctrico, con seis unidades y una capacidadinstalada de 31.500 MW, y comenz a transmitir el fluido elctrico desde Necaxa a la Ciudad deMxico en 1905. Para ese ao los canadienses ya controlaban a la Compaa Mexicana deElectricidad, la Compaa Mexicana de Gas y Luz Elctrica y a la Compaa Explotadora de las

Fuerzas Elctricas de San Idelfonso. Un ao despus, en 1906, esta empresa canadiense obtienede Porfirio Daz y autoridades estatales nuevas concesiones en los estados de Puebla, Hidalgo,Mxico y Michoacn, extendiendo su poder. Adquiri tambin la planta hidroelctrica del Ro

Alameda, la Compaa de Luz y Fuerza de Toluca, la de Temascaltepec y la de Cuernavaca.Comenz a elevar la capacidad de la planta de Necaxa y a modernizar las de Nonoalco y Tepxic.De esta manera, la canadiense The Mexican Light and Power Company se convirti en la principalempresa transnacional que tena en su poder la mayor parte de la energa elctrica de Mxico, y supresencia se prolongara hasta 1960. Cuarenta aos despus de que haya sido nacionalizada estaempresa por el gobierno mexicano, en enero de 2002, el embajador de Canad en Mxico, KeithChristie, expres que la reforma al sector energtico es fundamental para el crecimiento de lainversin privada canadiense en Mxico, y estara anhelando regresar al pas con estas palabras:Las empresas canadienses podran aumentar inversiones si el Congreso y el Ejecutivo ofrecen unmayor espacio competitivo para la iniciativa privada.

Para 1910 se producan ya 50 MW de los cuales el 80% las generaba la empresa canadiense TheMexican Light and Power Company (actualmente se generan alrededor de 38 mil MW en todo elpas). Con el inicio del siglo XX comenz el primer esfuerzo para ordenar la industria elctrica pormedio de la creacin de la Comisin Nacional para el Fomento y Control de la Industria deGeneracin y Fuerza, conocida luego como Comisin Nacional de Fuerza Motriz. Durante lasegunda dcada del siglo XX lleg a Mxico la segunda empresa transnacional, ahora de origenestadounidense, llamada The American and Foreign Power Company, que instal 3 sistemasinterconectados en el norte. En el occidente se extendi otra compaa con empresarios


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CAPITULO I. 5

extranjeros formando la Compaa Elctrica de Chapala, con sede en la ciudad de Guadalajara, enel estado de Jalisco. Y el Sur, segua sin existir.

A inicios del siglo XX la energa estaba prcticamente en manos de 3 empresas privadasextranjeras: The Mexican Ligth and Power Company, The American and Foreign Power Company yla Compaa Elctrica de Chapala, quienes adquirieron las concesiones e instalaciones de la

mayor parte de las pequeas empresas extendiendo su poder y sus redes de distribucin, ycreando un monopolio que dur 20 aos. Y parece que no aprendemos de la historia, ni del sentidocomn. Esto volver a pasar de continuar con la apertura a las inversiones de las grandesempresas transnacionales en Mxico. Esto sucede en cualquier rama de la economa, los pecesgrandes se tragan a los chicos.

Pero es hasta diciembre de 1933, cuando el Presidente substituto, el General Abelardo L.Rodrguez, enva al Congreso de la Unin la iniciativa que decreta la creacin de la ComisinFederal de Electricidad (CFE), considerndose por primera vez a la electricidad como una actividadde utilidad pblica y que, 70 aos despus, pretende regresar como actividad y utilidad privada. Sinembargo, la presin de las empresas transnacionales por mantener el monopolio fue tan fuerte quelograron posponer por cuatro aos ms, hasta 1937, la inauguracin e inicio de operaciones de laCFE. Esto fue gracias al nuevo Presidente de la Repblica, al General Lzaro Crdenas del Ro.Es curioso que los generales del ejrcito aqul que ayer nos dio patria y soberana, rescatando losrecursos estratgicos en manos de las empresas transnacionales extranjeras, y entregndolas amanos del pueblo mexicano, son ahora los que garantizan las inversiones de aquellos que ahoraregresan por todo, son quienes en Amrica Latina y el Caribe persiguen y matan indios, desplazancomunidades enteras y crean un ambiente de terror para que la Shell, Texaco, MobilOil, UninFenosa, EDF, AES y otras empresas energticas ms poderosas del mundo, sigan saqueando elContinente.

Resucitada ya la CFE en 1937 que naci muerta con el decreto de 1933, las empresas extranjerasintentaron de inmediato ahorcar al gobierno que exiga control y soberana sobre el recursoestratgico, y suspendieron sus planes de expansin por lo que en los primeros cinco aos de vidade la CFE, la capacidad instalada en el pas slo se elev de 629.0 MW a 681.0 MW. En 1937Mxico tena 18.3 millones de habitantes y slo tres empresas tenan en sus manos el servicio dedistribucin de la energa elctrica a 7 millones de habitantes, que equivalen al 38% de lapoblacin mexicana. Esas empresas distribuan la energa elctrica principalmente a la poblacinurbana que podra pagar el servicio, y no al 67% de la poblacin que se encontraba en el campo.

La CFE comenz a aumentar su capacidad de generacin ante el incremento de la poblacin, antela demanda del comercio, del desarrollo y la industria del pas, pero no contaba con redes dedistribucin, por lo que casi todo lo que produca lo entregaba a las grandes empresasmonoplicas. Por ello la CFE crea sus primeros proyectos comenzando en 4 estados del pas:Guerrero (Teloloapan), Oaxaca (Suchiate y Cha), Michoacn (Ptzcuaro) y Sonora (Ures y Altar).Poco despus, el General Lzaro Crdenas comienza el proceso de nacionalizacin de la industriaelctrica.

Para 1946 la CFE tena ya una capacidad de 45,594 KW. Era el fin de la II Guerra Mundial y las

empresas privadas haban dejado de invertir, por lo que la CFE tuvo que rescatarlas generandoenerga para que stas la revendieran. En 1949 el Presidente de la Repblica, Miguel Alemn,expide un Decreto que hizo de la CFE un organismo pblico descentralizado con personalidad

jurdica y patrimonio propio. En 1960, de los 3,208 MW de capacidad instalada en el pas, la CFEaportaba el 54% la canadiense The Mexican Light and Company Power el 25% la estadounidenseThe American and Foreign Power Company el 12%, y otras compaas el 9%. Sin embargo, el 64%de los mexicanos y mexicanas no contaban con electricidad. Estas empresas privadas invertanpoco y se enfrentaban a las luchas sindicales que exigan justicia laboral. Es durante la dcada delos 50s y 60s que se dieron las luchas sindicales de los electricistas, mdicos, ferrocarrileros y queculminaron con la matanza estudiantil del 2 de octubre de 1968.


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CAPITULO I. 6

El 27 de septiembre de 1960, el Presidente Adolfo Lpez Mateos nacionaliza la industria elctricacomprando con fondos pblicos y deuda externa los bienes e instalaciones de las empresastransnacionales. El gobierno adquiri en 52 millones de dlares, el 90% de las acciones de lacanadiense The American Light and Power Company y se comprometi con ellas a pagar lospasivos (deudas) de esas empresas que ascendan a 78 millones de dlares. Por 70 millones dedlares obtuvo las acciones de la estadounidense American and Foreign Power Company. Sinembargo, el gobierno los comprometi a invertir ese dinero en Mxico para evitar que todos esosdlares salieran del pas. Al adquirir la Mexican Ligth and Power and Company, la nacin mexicanaadquiri 19 plantas generadoras que servan al Distrito Federal y a los estados de Puebla, Mxico,Michoacn, Morelos e Hidalgo 16 plantas hidrulicas y 3 trmicas 137 Km. de lnea detransmisin de doble circuito trifsico en el sistema de 220 KW dos subestaciones transformadorasde cerro Gordo, Mxico y El Salto, Puebla 38 subestaciones receptoras conectadas a la red detransmisin de 85 y 60 KV gran nmero de bancos de transformadores 4,500 Km. de lneasprimarias de distribucin de 6 KV 11 mil transformadores de distribucin con capacidad de 670 milKVA y 6,800 Km. de lneas de baja tensin. Entre las plantas hidroelctricas se obtuvieron:Necaxa, Patla, Tezcapa, Lerma, Villada, Fernndez Leal, Tliln, Juand, Caada, Alameda, LasFuentes, Temascaltepec, Zictepec, Zepayautla y San Simn. Entre las plantas termoelctricas:Nonoalco, Tacubaya y Lechera. Adems la nacin recibi el edificio situado en la esquina deMelchor Ocampo y Marina Nacional de la Ciudad de Mxico y todos los inmuebles y muebles delas estaciones y plantas termoelctricas e hidroelctricas, as como equipos y materiales de oficina.

Con el dinero del pueblo, se pag todo esto.

Luego el gobierno garantiz legalmente este recurso de la Nacin aadiendo el prrafo sexto delartculo 27 de la Constitucin Poltica de los Estados Unidos Mexicanos que dice lo siguiente:Corresponde exclusivamente a la Nacin generar, conducir, transformar, distribuir y abastecerenerga elctrica que tenga por objeto la prestacin de servicio pblico. En esta materia no seotorgarn concesiones a los particulares, y la Nacin aprovechar los bienes y recursos naturalesque se requieran para dichos fines. Esta es la traba no arancelaria que el gobierno de Foxpretende eliminar para legalizar lo que ya se est haciendo de manera ilegal y anticonstitucional,ya que desde hace tres aos, por la va de los hechos, la CFE entrega la produccin y distribucinde la energa elctrica a las principales empresas transnacionales de Canad, Estados Unidos,Francia, Japn, Alemania y Espaa, entre otros.

Un ao despus, en 1961, la capacidad instalada de la CFE haba llegado a 3,250 MW y, de todala energa que produca, venda el 25%. De no tener ninguna participacin en la propiedad de lascentrales generadoras de electricidad, por estar en manos extranjeras, pas a tener el 54%, siendoas la CFE quien diriga la energa elctrica del pas. En 1963 se crea la denominacin socialCompaa de Luz y Fuerza del Centro, S.A. (LyFC). En sta dcada se configura la integracin delos sistemas de transmisin entre el Sistema de Operacin Noroeste, Noreste, Norte, Oriental,Occidental y Central. Y el Sur qued nuevamente olvidado, todava no exista para el desarrollo. Enla dcada de los 60s la inversin pblica se destin en ms del 50% a obras de infraestructuraentre los que se encuentran los centros generadores de energa de el Infiernillo y Temascal. Al finalde la dcada se haban construido ya plantas generadoras por el equivalente a 1.4 veces lo hechohasta esta poca. La construccin de presas hidroelctricas se extendi en todo el mundogenerando millones de pobres expulsados de sus tierras y serios problemas ambientalesirreversibles.

Para 1971, la CFE tena una capacidad instalada de 7,874 MW. Al final de sta dcada se dio unmayor crecimiento llegando a instalarse centrales generadoras por el equivalente a 1.6 veces lohecho hasta el momento. En 1974 se le autoriza a LyFC a realizar los actos necesarios yprocedentes para su disolucin y liquidacin. En esta dcada todos los sistemas de transmisin deenerga elctrica se encontraban interconectados, excepto Baja California y Yucatn que seincorporaron al Sistema Interconectado Nacional en 1990, quedando por fin el sistema detransporte de energa cubriendo casi la totalidad del territorio mexicano. Durante la dcada de los70s tambin se logr unificar la frecuencia elctrica de 60 hertz en todo el pas y en 5 aos se


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CAPITULO I. 7

logr la unificacin ms grande del mundo, ya que se visitaron 2 millones 434,810 consumidoresde energa para adaptar sus equipos electrodomsticos a la nueva frecuencia se convirtieron 32centrales generadoras, con 87 unidades y se ajustaron 41 subestaciones.

As, grandes obras de infraestructura, pero mucha deuda externa pesaba sobre el pas. Durante ladcada de los 80s disminuy la inversin en la CFE y, a partir de 1982 con el gobierno del

presidente Miguel de la Madrid, comienza en Mxico la aplicacin de las polticas neoliberales y losProgramas de Ajuste Estructural que empezaron a imponer el Fondo Monetario Internacional y elBanco Mundial. El pas empieza a vender sus activos rpidamente cuando entonces el gobiernoadministraba alrededor de 1,115 empresas paraestatales. En 1989 se reforma la Ley del ServicioPblico de Energa permitiendo que el Ejecutivo Federal pudiera disponer de la constitucin,estructura y funcionamiento del servicio que vena proporcionando la Compaa de LyFC enliquidacin. En este Decreto presidencial se afirmaba que Las empresas concesionarias, entrarno continuarn en disolucin y liquidacin y prestarn el servicio hasta ser totalmente liquidadas.Concluida la liquidacin de la compaa de Luz y Fuerza del Centro, S.A., y sus asociadasCompaa de Luz y Fuerza de Pachuca, S.A., Compaa Mexicana Meridional de Fuerza, S.A., yCompaa de Luz y Fuerza Elctrica de Toluca, S.A., el ejecutivo Federal, dispondr la constitucinde un organismo descentralizado con personalidad jurdica y patrimonios propios, el cual tendr asu cargo la prestacin del servicio que ha venido proporcionando dichas Compaas. Ser hastafebrero de 1994 cuando se crea por Decreto presidencial el organismo descentralizado Luz yFuerza del Centro, con personalidad jurdica y patrimonio propio.

Luego, la capacidad de endeudamiento del gobierno mexicano se recuper con la venta deempresas y el cumplimiento de las polticas de ajuste. Para 1991, la capacidad instalada deenerga elctrica ascenda a 26,797 MW. En la dcada de los 90s se prepara el gobierno paraentregar nuevamente en manos privadas la energa elctrica del pas. El presidente Ernesto Zedillo(1994-2000) amenaz en varias ocasiones con la privatizacin de la energa elctrica sin lograrlo.

Ahora, el presidente Vicente Fox tiene que pagar la factura atrasada, y lanza argumentostramposos para justificar la desregulacin del sector energtico que ha trado malas experienciasen los Estados Unidos, Chile, Argentina, Guatemala, Per, entre otros.

La generacin de energa elctrica se hace actualmente con 4 tecnologas disponibles: 1) centraleshidroelctricas (usando el agua como fuente de energa) 2) elicas (usando la fuerza del aire) 3)termoelctricas (produciendo calor por medio de hidrocarburos como combustleo, gas natural ydiesel con vapor de agua, del subsuelo o por medio del carbn). 4) Nuclear (con el uso de uranioenriquecido). Pues bien, al iniciar el ao 2002, Mxico registraba la existencia de 159 centralesgeneradoras de energa en el pas que incluye al Productor Externo de Energa -PEE- (inversinextranjera). Todas estas centrales tienen una capacidad instalada de generacin de energaelctrica de 37,650 MW (en 1938 la CFE tena apenas una capacidad de 64 KW), e incluye las 4Centrales de PEE con capacidad total de 1,455.43 MW. De esta capacidad instalada el 62.3%proviene de las termoelctricas el 24.94 proviene de hidroelctricas el 6.91% de centralescarboelctricas el 2.22% de geotrmicas el 3.62 de la nucleoelctrica de Laguna Verde y el0.01% de eoelctrica. La energa actual alcanzara para todos los habitantes. Sin embargo, en lallamada demanda actual tenemos que ubicar que es necesidad los Estados Unidos, como mayorconsumidor de energa en el mundo (y al que Mxico le suministra energa desde 1905) y de lasempresas que se instalarn en la regin en el marco del Plan Puebla-Panam y del rea de Libre

Comercio de Las Amricas (ALCA). En este sentido, obviamente, la energa no alcanzar.

Para conducir la electricidad desde las plantas de generacin hasta los consumidores finales serequiere de redes de transmisin y de distribucin, integradas por las lneas de conduccin de alta,media y baja tensin. Las subestaciones elctricas sirven para transformar la electricidad,cambiando sus caractersticas (voltaje y corriente), para facilitar su transmisin y distribucin. Paraello se usan las subestaciones de transmisin y subestaciones de distribucin de la energa. Puesbien, toda la red de transmisin contaba, en 1994 cuando surgi el conflicto armado en Chiapas,con 30,033 kilmetros que, para finales del 2001, llegaba a 38,848 Km. de red de transmisin con


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113,556 MVA de capacidad. Hoy existen 275 subestaciones de 113,556 MVA y 1,371 con 33,078MVA 40,148 Km. de lneas de subtransmisin 5,858 circuitos de distribucin con una longitud de333,295 Km. 809,005 transformadores de distribucin de 26,671 MVA 221,079 Km. de lneassecundarias de baja tensin y 488,132 Km. de menor voltaje.

Actualmente cuentan con electricidad 116,840 localidades de las cuales 113,350 son rurales y

3,489 urbanas. El servicio de energa elctrica llega al 94.7% de la poblacin, y quedan porelectrificar 85,120 localidades 4,265 localidades de 100 a 2,499 habitantes y 80,855 localidadescon una poblacin menor a 100 habitantes. En los ltimos diez aos se han instalado 52,169pequeos mdulos solares para el mismo nmero de viviendas. Como no se pretende invertirmucho en el sector rural, para la CFE Esta ser la tecnologa de mayor aplicacin en el futuro paralas poblaciones pendientes de electrificacin en el medio rural. Por otro lado, el sector elctrico enel pas cuenta con 930 oficinas de atencin al pblico y 974 cajeros Cfemtico.

Para finales de septiembre del 2001, la CFE y LyFC daban servicio a un total de 24 millones 609mil clientes en todo el pas, los cuales han mostrado una tasa de crecimiento anual del 4.3% desdeque estall el conflicto en Chiapas en 1994. De todos estos clientes el 87.95% corresponde alsector Domstico que aporta el 24.50% de las ventas de la CFE el 10.32% al sector Comercial queaporta el 6.55% de las ventas el 0.65% a Servicios con el 3.19% de las ventas el 0.59% alIndustrial del que se recauda el 59.33% de las ventas de energa y el 0.49% al sector Agrcola queaporta el 6.43% de las ganancias anuales. El sector elctrico tiene una oportunidad de cobranzaque ha aumentado ligeramente del 98.5% en 1998, al 98.8% en el 2001. Para el ao 2001, delvolumen de ventas totales de la CFE, el 0.18% se exporta el 77.11% corresponden de ventasdirectas al pblico el 22.71% se suministra a LyFC quien da servicio al Distrito Federal, Estado deMxico, Hidalgo, Morelos y Puebla.

PROYECTOS A FUTURO DEL SECTOR ELCTRICO EN MXICOConsiderar que el gobierno de la Repblica tiene la facultad y responsabilidad de instaurar lapoltica energtica nacional y, en consecuencia, al ejecutarla mediante las instituciones yorganismos oficiales respectivos -Secretara de Energa, Petrleos Mexicanos, Comisin Federalde Electricidad y Luz y Fuerza del Centro-, su correcta aplicacin resulta estratgica ytrascendental para el progreso del pas.

Por lo que el sector elctrico debe vigorizar su presencia y participacin, conforme a planes yprogramas de amplia visin y largo alcance, sustentados en actividades y trabajos constructivo-productivos, a fin de realizar obras rentables y competitivas, que garanticen un autntico negociopara la nacin, el inversionista y la sociedad.

Los proyectos de infraestructura bsica expuestos a continuacin, conceptuados y planificadospara diversos usos y propsitos, permitirn apoyar las metas, alcances y funciones del ProyectoNacional "Mxico Tercer Milenio", recomendado para ordenar y descentralizar las grandesciudades y centros industriales del interior. Los presupuestos se estimaron en forma general, deacuerdo con costos promedios representativos de obras similares. El tiempo de ejecucin vara detres a cinco aos

Proyectos Hidroelctricos. - Al cumplir con los objetivos bsicos de aportar reserva, potencia yenerga al sistema interconectado nacional se derivan mltiples beneficios como: dotacin de aguacontrol de inundaciones y azolve distritos de riego turismo navegacin piscicultura y no menosimportante, significan fuentes de trabajo para la poblacin local. Entre los principales proyectossobresalen:


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CAPITULO I. 9

Sureste: Al ser la regin ms rica en agua y energa del pas, adquiere prioridad para aprovecharde manera ntegra y productiva su valioso potencial hidroenergtico. La actualizacin del sistemadel ro Grijalva: La Angostura, Chicoasen, Malpaso y Peitas, aunado a la construccin de losproyectos LV Malpaso 2 y Mexcalapa, incrementara la potencia en 43 % (5580 megawatts -MW-) yla produccin en 41 % (15500 millones de kilowattshora por ao: Kwh.-a) requiere una inversinde 20 000 millones de pesos.

El sistema UsuTulha ubicado en la cuenca del ro Usumacinta, formado por los proyectos Boca delCerro, Bajatzen y Chumpn, as como los aprovechamientos Quetzalli, Pico de Oro, Huixtan I,Huixtan ll, Jattza y Nance, integrantes del Complejo de Desarrollo del Sureste, que tendran enconjunto una potencia de 10020 MW y generacin de 35100 millones de Kwh.-a, demandan unainversin del orden de 170 000 millones de pesos. Adems de aportar energa limpia y ser valiososalmacenamientos de agua, controlaran las inundaciones en Tabasco y Campeche, agregaran unmilln y medio de hectreas a la agricultura y propiciaran la instalacin de nuevos centros depoblacin, industriales, comerciales y agropecuarios. Tambin, contribuiran a incorporar el suresteal desarrollo nacional y reforzaran los programas de cooperacin e interconexin conCentroamrica.

Golfo Norte: Sistema TzenValle. Situado dentro de la cuenca del ro Pnuco, en el noreste del passe integrara con distintas obras, entre las que destacan: a) Presa de trasvase Extoraz b) ProyectoSanta Mara -600 MW- c) Proyecto TzenValle -810 MW- y d) Presa de derivacin Micos, la cualcreara un inmenso lago artificial junto con el proyecto TzenValle en la huasteca potosina. Lacapacidad total del sistema sera de 1600 MW para producir 4295 millones de Kwh.-a, e irrigarapor gravedad 135000 hectreas. Necesitara una inversin cerca de 65000 millones de pesos.

Pacfico Noroeste: Proyecto Montague (15000 millones de pesos). Aprovechara las grandesmareas que ocurren en la desembocadura del ro Colorado al Golfo de California. El vastoembalse-marisma, facilitara una operacin verstil de la central meremotriz -potencia 800 MW ygeneracin 3500 millones de Kwh.-a-, y al unir este lago mediante hidrovas a las ciudades deMexicali y San Luis Ro Colorado en Mxico y Yuma en Estados Unidos las convertira en puertos

interiores. Su dique-carretero, sera otra alternativa de comunicacin entre Sonora y BajaCalifornia.

Pacfico Occidental: Proyecto Ixcam, Nay. (7000 millones de pesos). Su finalidad es consolidar yampliar el funcionamiento de la central hidroelctrica Aguamilpa, lo cual incrementara lageneracin en 1950 millones de Kwh.-a y la capacidad en 640 MW, as como para apoyar lascontingencias de operacin en el occidente del pas. Para lograrlo se necesita construir la presaIxcatan en el ro San Pedro, a fin de trasvasar sus aportaciones al embalse del proyecto Aguamilpa(ro Santiago).

Pacfico Sur: Los proyectos Papagayo, Ometepec y Verde-Atoyac, tendran como funcinfundamental, apoyar a los nuevos centros urbanos, industriales y agrcolas que formaran elmoderno Complejo de Desarrollo del Pacfico Sur, propuesto para reordenar y desconurbar la

regin central -Distrito Federal y los estados de Mxico, Puebla, Morelos, Tlaxcala e Hidalgo-, anteel riesgo inminente de ser inhabitable e ingobernable. Con una capacidad conjunta de 4260 MWpara producir 9280 millones de Kwh.-a, requeriran una inversin del orden de 40500 millones depesos

El valioso y estratgico potencial hidroelctrico que asocian estos sistemas y proyectos demultifunciones -la aportacin total sera de 19570 MW y 60460 millones de Kwh.-a, equivalentes al51% de la potencia y 32% de la generacin del pas-, los cuales ahorraran 100.77 millones debarriles de combustleo y contribuiran a desplazar nuevas centrales de vapor que consumencombustibles fsiles y necesitan alta inversin en divisas. Asimismo, sus ventajas tcnicas e


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CAPITULO I. 10

importantes beneficios econmico-sociales, al conjuntarse con la actualizacin de los principalessistemas hidroelctricos en operacin, apoyaran de manera relevante el desarrollo nacional.

Proyectos Termoelctricos. - Construir los nuevos centros energticos del Mxico del siglo XXI,donde se instalen y funcionen en un solo lugar refineras, centrales termoelctricas, plantaspetroqumicas e industrias asociadas de mxima capacidad, tratamiento y produccin factibles para

aprovechar en forma racional y responsable los recursos naturales no-renovables, deberepresentar un propsito prioritario.

Al localizarse en zonas estratgicas, tanto para la red elctrica nacional como para elprocesamiento de hidrocarburos, las dos industrias ms importantes -PEMEX y CFE- conjuntarnsus funciones e inversiones con ptimos ndices de rentabilidad y productividad. As, al existircompatibilidad y coordinacin entre sus programas de expansin se alcanzara un uso eficiente ycompetitivo del petrleo y gas natural.

Los sitios alternos para centrales termoelctricas que cumplen con los criterios, normas yconceptos esenciales para formar los eficientes y modernos centros energticos son: Punta ElMorro, Ver. (3000 MW) Potos-Zihuatanejo, Gro. (3000 MW) Francisco Zarco, Dgo. (1500 MW)Ciudad Camargo, Chih. (700 MW) Litig, Nay. (3000 MW) Teopa, Jal. (1500 MW) Ptzcuaro,

Mich. (700 MW) Rancho de Piedra, Tamps. (4500 MW) Minatitln II, Ver. (3000 MW) e IslaTiburn, Son. (3000 MW). La inversin aproximada es de seis millones de pesos por megawattinstalado.

La capacidad de los nuevos centros energticos asegurara el pleno suministro de los combustiblesdestinados a la industria elctrica facilitara transformar en el pas los hidrocarburos para darlesmayor valor agregado y se exportaran productos procesados en lugar de petrleo crudo. Lascentrales termoelctricas -que tendran unidades turbogas para aprovechar mejor el calor residual-,consumiran 8 millones de barriles de combustleo o 1280 millones de metros cbicos de gasnatural por cada equipo turbogenerador de 750 MW a fin de producir 5000 millones de Kwh.-a.

Fuentes Alternas. - El sector elctrico al constituir un elemento bsico en el proceso detransformacin masiva de energticos primarios, adquiere una funcin e importancia especial para

aprovecharlas en forma congruente y rentable.

Solar. El pas por su atractiva ubicacin cuenta con un significativo potencial, que conformetranscurre el tiempo su uso se torna viable, conveniente y econmico.

Elica. Tiene amplias posibilidades de utilizarse a gran escala, pero los equipos turbogeneradoresdeben quedar lo mejor protegido contra los vientos, rachas y lluvias ciclnicas a fin de evitar daose incluso su destruccin.

Nuclear. Hoy es la fuente alterna de energa con mayor produccin, y un buen sitio -deconsiderarse nuevamente su participacin-, sera la isla Coronado-sur para instalar una centralsubterrnea con grupos turbogeneradores de 1250 MW.

Geotrmica. La principal central en operacin -Cerro Prieto (620 MW)- presenta un abatimientoconstante de los niveles freticos. Existen otros yacimientos en el eje neovolcnico (Los Azufres -90 MW-...) y en el golfo y la pennsula de California.

Biomasa. Contribuira a controlar los desechos orgnicos de las ciudades de Mxico, Guadalajara,Monterrey, Tijuana, El Bajo..., generar electricidad, reducir la contaminacin ambiental y conservarla calidad del agua superficial y subterrnea.


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CAPITULO I. 11

Rebombeo. Aunque no es una fuente alterna, representa una verstil central hidroelctrica queparticipara a satisfacer las horas-pico, en substitucin de centrales termoelctricas del tipoturbogas y ciclo combinado. Algunos sitios son Necaxa-Rebombeo, Puebla (300 MW) y Cucapa,Baja California Norte (500 MW).

Por supuesto, los sistemas de transformacin, transmisin y distribucin, con sus respectivos

presupuestos, equipos y materiales deben optimizarse de acuerdo a las condiciones ycaractersticas de cada proyecto. La intencin bsica, es que la red elctrica nacional al funcionarcon el menor nmero de subestaciones y lneas de alta tensin alterna -400 y 735 kilovolts- y encorriente directa -450 kilovolts-, segn sea la potencia por instalar y la energa por transportar,adems de reducirse las prdidas de transmisin y distribucin se evitaran limitar posterioresampliaciones.

As, la Comisin Federal de Electricidad y Luz y Fuerza del Centro ensancharan sus expectativaspara anticiparse a la evolucin del pas y los desafos que implica la competencia internacional porla obtencin de recursos econmicos y financieros, al desarrollar con la decidida colaboracin delos sectores oficial, privado y social, la construccin, operacin y mantenimiento de bienplanificados, programados, modernos y rentables proyectos hidroelctricos, termoelctricos yfuentes alternas reafirmndose que lo ms valioso de Mxico son su territorio, recursos y riquezas

potenciales, magnificados por el trabajo constructivo-productivo de los mexicanos.

ENFOQUE POLTICO A LA PRIVATIZACIN DE LA ENERGA ELCTRICA ENMXICOSegn la misma CFE, la paraestatal es Una empresa de clase mundial con indicadoresoperativos. Sin embargo, la campaa gubernamental hoy va encaminada a desprestigiar laempresa para encaminarla hacia la privatizacin. Hay al menos tres modos de privatizacin: 1) Ventade los activos (las instalaciones) de la empresa estatal para que la iniciativa privada se hagacargo directamente de esta actividad econmica 2) Liquidacin de la empresa estatal,simplemente cerrndola, y como es necesaria esa actividad econmica, se le deja la va libre a lainiciativa privada 3) Apertura a que las empresas privadas inviertan en lo que slo ha sidoexclusividad del Estado, crendose as mismo la competencia interna y paulatinamente creandolas condiciones para las opciones 1 y 2. Esta tercera opcin es por la que ha optado Vicente Fox,por ello repite intermitentemente, una y otra vez, que la CFE no se privatizar. Adems insiste enque, sin inversin privada, no ser posible responder a la demanda creciente de energa, por loque es necesaria la Reforma Energtica que adems ayudar a mejorar la calidad del servicioelctrico y disminuir los precios. De lo contrario, sern necesarios los apagones.

Por lo pronto, aqu hay cuatro grandes mentiras presidenciales. Primera, s es una privatizacinvelada y que se acelerar cuando las empresas extranjeras, los peces grandes, puedan comerse atoda competencia, los peces chicos, regresando nuevamente como a principios del siglo pasado: laenerga controlada por un puado de transnacionales. Y esto no es nuevo, en Centroamrica lossignos de este monopolio son terribles. Segunda, la inversin extranjera transnacional ya se estdando desde hace tres aos de manera anticonstitucional. Alrededor de 40 licitaciones se hanhecho y la mayora han sido ganadas por empresas transnacionales de energa. Tercera, laprivatizacin de la energa s aumenta los precios y acelera su incremento cuando no haycompetencia y se generan monopolios. Prueba de ello fue la crisis de la energa en Californiadonde luego del aumento de los costos por parte de Enron, el gobierno californiano tuvo querealizar apagones por no contar con tanto presupuesto. En Centroamrica, el servicio por parte delas transnacionales es de psima calidad adems de realizar apagones.


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CAPITULO I. 12

La campaa gubernamental va tambin acompaada de otras medidas: eliminar los subsidios,bajar la inversin estatal y fortalecer una campaa de descrdito publicitario y argumentos falsos.Se crea as un ambiente donde aqul que se atreva decir que se privatizar la energa y que esnecesario mantener la soberana del pas, le llueven los calificativos de proteccionista,retrgrado, etc. Mientras el gobierno tenga en sus manos el control energtico, se le llamarmonopolio. Si pasa a una empresa transnacional, se le llama libre comercio. Si se subsidia a lospobres, se hace un escndalo pero no si este va destinado a las grandes empresas o si sesubsidia millonariamente a los banqueros con el Fobaproa.

La energa s es un gran negocio, s produce mucha riqueza, s puede seguir siendo parte de lasoberana de la nacin, s puede ser una industria rentable y que al mismo tiempo subsidie a lossectores ms vulnerables. Nuevamente, nuestra soberana, est en peligro


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CAPITULO II. - 13 -

CAPITULO IITIPOS DE CABLES NORMALIZADOS PARA CFE.


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CAPITULO II. - 14 -

DEFINICIONESCABLE ACSR.Es el cable constituido por un ncleo central de alambre(s) de acero galvanizado rodeado (s) poruna (o ms) capa(s) de alambre de aluminio duro dispuesto helicoidalmente.ESPECIFICACIONES.Todos los cables ACSR que utiliza la Comisin deben cumplir con lo indicado en la norma NOM-J-58. Sus caractersticas principales se indican en la tabla 1.

Para ambientes marinos y/o industriales se debe aplicar la especificacin CFE E0000-18 paracables ACSR/AS y como alternativa, cuando as se solicite en el pedido, puede usarse cable ACSRindicado en la presente especificacin con el (los) alambre(s) del ncleo central ya seaextragalvanizado(s) tipo C de acuerdo a la norma ASTM-B-498 o galvanizados y encerados deacuerdo con lo que especifique la Comisin.TENSIONES NOMINALES.Las tensiones nominales de operacin de los cables ACSR deben corresponder preferentemente alas indicadas en la tabla 2.MUESTREO.Debe seguirse el procedimiento de muestreo indicado en la especificacin CFE E0000-13.


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CAPITULO II. - 15 -

TABLA 1. CARACTERISTICAS GENERALES DE CABLES A C S R.No. dealambres. Dimensiones mm*escripcinCorta.

DesignacinAWG-kCMrea delaseccintot.mm

reade laseccin AI.mmAI Ace

rod1 d2 D

Resistencia ala rupturakN Kgr)Resistencianominal CDA20C

MasaAprox.Kg/kmClave

Cable

ACSR 2

2 36.20 33.60 6 1 2.67 2.67 8.01 12.56(1280) 0.8507 136 EV0 0000261

CableACSR 1/0

1/0 62.40 53.60 6 1 3.37 3.37 10.11 19.03(1940) 0.5361 216 EV00000061

CableACSR 3/0

3/0 99.23 85.10 6 1 4.25 4.25 12.75 29.70(3030) 0.3367 343 EV00000861

CableACSR 4/0

4/0 125.10 107.20 6 1 4.77 4.77 14.31 37.47(3820) 0.2671 433 EV00000A61

Cable

ACSR 266

266.8 157.72 134.90 6 7 2.57 2.00 16.28 50.03(5100) 0.2137 545 EV0000ALG7

CableACSR 336

336.4 196.30 170.60 26 7 2.89 2.25 18.31 62.54(6375) 0.1694 669 EV0000ARG7

CableACSR 477

477.0 281.10 241.60 26 7 3.44 2.68 21.80 86.52(8820) 0.1195 977 EV0000BIG7

CableACSR 795

795.0 468.50 402.60 26 7 4.44 3.45 28.10 130.06(14165) 0.0717 1628 EV0000BFG7

Cable

ACSR 900

900.0 515.20 456.10 54 7 3.28 3.38 29.50 143.72(14550) 0.0634 1725 EV0000BKL7

CableACSR 1113

1113.0 603.00 562.70 45 7 4.00 2.66 31.98 137.72(14039) 0.0513 1869 EV0000BUK 7

PRUEBAS.Deben realizarse las pruebas indicadas en la norma NOM-J-58.EMPAQUE.Se debe cumplir con la especificacin CFE L0000-11 y con lo indicado a continuacin.Carretes.Deben utilizarse carretes que cumplan con lo especificado en la norma NOM-EE-161.Masa en kg del tramo de embarque.La masa en kg del tramo de embarque esta dada por la tabla 3 con una tolerancia + 5% exceptopara el calibre de 1113 kCM, que debe ser de + 2.5%. Entrega de Tramos y sus penalizaciones.En pedidos directos al fabricante, la Comisin no tiene obligacin de adquirir cables de masa(longitud) diferente a la especificada, sin embargo como una opcin y solo hasta el 10% de la masatotal del lote de pedido, podr aceptar tramos de menor masa, aplicando la penalizacin indicadaen la tabla 4.


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CAPITULO II. - 16 -

Cada carrete debe tener una placa metlica con los siguientes datos marcados en alto relieve:

Nombre del fabricante,

Clave y descripcin corta,

Designacin (calibre),

Longitud en m,

Masa en kg,

Numero de pedido,

Ao de fabricacin,

La leyenda Hecho en Mxico.

TABLA 2. TENSIONES NOMINALES Y DESIGNACIONES PREFENTES.Mediana tensin kV Alta tensin kVescripcinCorta. Baja tensin240V

13.8 24 34.5 69 115 230 400

Cable ACSR 2 X X X X

Cable ACSR 1/0 X X X X



Cable ACSR 266 X X X X

Cable ACSR 336 X X X

Cable ACSR 477 X X

Cable ACSR 795 X X

Cable ACSR 900 X

Cable ACSR 1113 X X

TABLA 3. MASA Y LONGITUD DE CABLES ACSR.Descripcin Corta. Masa kg Longi tud aproximada m.

Cable ACSR 2 565 4160Cable ACSR 1/0 565 2620Cable ACSR 3/0 565 1640Cable ACSR 4/0 565 1300Cable ACSR 266 2000 3670Cable ACSR 336 2000 2910Cable ACSR 477 2000 2050Cable ACSR 795 2000 1230Cable ACSR 900 2330 1370Cable ACSR 1113 1868 1000

TABLA 4. PENALIZACION.Para todos los cables excepto el 1113 kcm Para el cable 1113 kcm

% de la masaespecificada

Descuento al precioen %

% de la masaespecificada

Descuento al precioen %

Mayor de 105 30 (al tramoexcedente) Mayor de 102.5 30 (al tramoexcedente)

105-95 0 102.5-97.5 0

94.9-85 10 97.4-85 10

84.9-75 15 84.9-75 15

74.9-65 20 74.9-65 20

64.9-55 25 64.9-55 25

54.9-50 30 54.9-50 30


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CAPITULO III. - 17 -

CAPITULO IIICARGAS Y FACTORES DE CARGA ENESTRUCTURAS.


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GENERALIDADES.DEFINICIONES.

TORRE: Las torres son sistemas estructurales que se idealizan como un conjunto debarras o elementos finitos de seccin constante y material elstico homogneo e istropo, nodos yapoyos o fronteras, o sea las barras estn conectadas por nodos y se apoyan en diferentes tiposde fronteras.

La funcin bsica de las torres es la de soportar los cables conductores de energa, ascomo el hilo de guarda que nos sirve para proteger los conductores contra descargas atmosfricasy en la actualidad tambin nos sirve para la transmisin de voz y datos por medio de la fibra ptica.

Existen diversos tipos de torres de acuerdo a la funcin que desempean en la lneade transmisin:

SUSPENSION: Las cuales soportan el peso de los cables, cadenas deaisladores y herrajes, adems del viento transversal, siendo las tensioneslongitudinales iguales a cero, siempre se localizaran tangentes.

DEFLEXION: Se colocan en los puntos de inflexin a lo largo de la trayectoria. REMATE: Se colocan al inicio y al final de la lnea de transmisin, adems en

tangentes largas mayores a 5.0Km. como rompetramos de acuerdo a laespecificacin de C.F.E.

Las torres se componen de:

Hilo de guarda.

Aisladores, herrajes y cables.

Crucetas.

Cuerpo recto.

Cuerpo piramidal (para diferentes niveles).

Cerramientos.

Extensiones (patas).

Stub.


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Figura No. 1 Partes que componen la torre de transmicin elctrica 4BR2.

CRUCETA DE HILO DE GUARDA

CRUCETA SUPERIOR DE CONDUCTORES

CUERPO RECTO

CRUCETA INFERIOR DE CONDUCTORES

CUERPO PIRAMIDAL

AUMENTOS

CERRAMIENTOS

CUERPO PIRAMIDAL

AUMENTOS

EXTENSIONES

STUB

UAS O CLEATS

CIRCUITOIZQUIERDO CIRCUITODERECHO

El stub (el ngulo de anclaje a la cimentacin) se debe disear de acuerdo a lasespecificaciones de A.S.C.E, ya que posee ciertas caractersticas para que se ancle a lacimentacin con el fin de que el perfil propuesto tenga el anclaje suficiente para resistir las fuerzasde tensin y compresin a las que esta sometida la estructura en la zona donde terminan lasextensiones y termina el terreno para as dar comienzo a la cimentacin , el stub posee lo que es elngulo de espera que es el perfil que llega a la cimentacin y los Cleto o uas que son perfiles LIsujetos al ngulo en espera y colocados de cierta manera para distribuir los esfuerzos a la

cimentacin.


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ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA EL DISEO DE TORRES PARA LINEAS DESUBTRANSMICION Y TRANSMICION.CFE J1000-50NOVIEMBRE 2002.OBJETIVOEsta especificacin define, tipifica y establece los lineamientos y de calidad que deben cumplir enla clasificacin, anlisis, diseo estructural, fabricacin, montaje, pruebas mecnicas en prototipo ysuministro de las torres autosoportadas y con retenidas.DEFINICIONES.A) Deflexin.Es el ngulo mximo de cambio de direccin en la trayectoria de la lnea de transmisin quepermite la torre en estudio sin afectar su estabilidad, de acuerdo con su diseo elctrico yestructural.B) Claro Medio Horizontal.Es la semisuma de los claros adyacentes a la torre y se utiliza para calcular las cargastransversales que actan sobre la estructura debidas a la accin del viento sobre los cables,tambin llamado Claro de viento.C) Claro Vertical.Es la suma de las distancias horizontales entre los puntos ms bajos de las catenarias de loscables adyacentes a la torre y se utilizan para determinar las cargas verticales, que actan sobre laestructura, debidas al peso de los conductores y cables de guarda, tambin llamado Claro depeso.D) Utili zacin.La conjuncin de los tres parmetros anteriores sirve para designar el USO de la torre: Deflexin /Claro Medio Horizontal / Claro Vertical.

Figura No. 2

LINEA D E TRANS MICION EL EC TRICA

LINEADETRANSM

ICIONELECTRICA

LINEADETRANSMICION

ELECTRICA

SUBESTACION

ELECTRICA.

SUBESTA

CION

ELE

CTR

ICA.

INICIO

FIN

AL

TORRE REMATE TORRE

DEFLEXION

DEFLEXION

TORRESUSPENSION

TORREREM

ATE


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CLASIFICACIN.Los diferentes tipos de torres que se solicitan en cada lnea de subtransmisin y

transmisin, se indican en la memoria de clculo en este caso y estas deben de tener clave dediseo normalizado, como se indica a continuacin:A) Primer Dgito.Indica la tensin de operacin:4 para 400 kV.2 para 230 kV.1 para 115 kV.B) Segundo Dgito .Indica el uso de la estructura:

A Suspensin claros cortos.B Suspensin claros medios.C Suspensin claros largos.X Deflexin hasta 30Y Deflexin hasta 90R Remate.T Transposicin.S Transicin.G =CT (Suspensin claros largos y Transposicin).W =YR (Deflexin y Remate).Z =XYR (Deflexiones y Remate).

C) Tercer Dgito.Indica el nmero de circuitos para torres, se selecciona el mayor.

D) Cuarto Dgito .Indica el nmero de conductores por fase.E) Hasta Dos Dgitos Adicionales (Opcional).Son para identificar alguna caracterstica particular de la torre.


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Figura No. 3 Clasificacin.

T O R R E R E M A T E4 B R 2.

T O R R E 4 B R 2.

PAR

A

400

k

V.

R

E

M

A

T

E.

2

CIRCUITO

S.

2

COND./

FAC

E.

AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (A.S.C.E 52)Desing of Latticed Steel Transmission Structures.De acuerdo al documento que se hace referencia que es de la Sociedad Americana de

Ingenieros Civiles y que trata de el diseo de estructuras de transmisin de acero en celosa.

Se trabajara con esa bibliografa para lo siguiente:Diseo de miembros en compresinDiseo de miembros en tensin.Diseo del stub

Se puede decir que los miembros en compresin son elementos estructuralessometidos slo a fuerzas axiales es decir, las cargas son aplicadas a lo largo de un eje longitudinalque pasa por el centroide de la seccin transversal del miembro.

El diseo de estructuras de acero en celosa para transmisin especifica

requerimientos para el diseo y la fabricacin y prueba de miembros y conexiones para estructuraselctricas de transmisin. Estos requerimientos son aplicables a formas de acero rolado en calientey rolado en fro. Los componentes estructurales (miembros, conexiones y retenidas) sonseleccionados para resistir cargas factorizadas de diseo a esfuerzos aproximando de soporte otolerancia, traslape, fractura o cualquier otra condicin limitante especificada en el estndar deldocumento A. S. C. E. 52.

El estndar aplica a estructuras de acero en celosa para transmisin. Estasestructuras pueden ser autosoportadas o retenidas. Estas consisten en miembros prismticos deacero rolado en caliente o en fro conectado por tornillos.


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ESTRUCTURACION.La estructuracin de torres es la primera etapa del proyecto estructural. En ella se

define la geometra de la estructura en planta y elevacin en base a requerimientos elctricos(Distancias elctricas), flechas y tensiones y rboles de carga, se establecen los materiales aemplear, se determinan los elementos principales, secundarios y redundantes, se proponen lassecciones tentativas de los elementos estructurales, se conceptualizan las uniones entre ellos, sedefinen, los elementos no estructurales y sus sistemas de fijacin a la estructura.

La estructuracin se basa en gran medida en la experiencia y la creatividad de losingenieros proyectistas. sta etapa del proceso de diseo deber llevarse acabo cuidando que secumpla con la especificaciones vigentes, as como los documentos que integran las bases delcontrato.

En sta etapa del diseo estructural no se requieren llevar a cabo los clculosmatemticos complicados, pues las dimensiones de los elementos estructurales y algunos otrosrequisitos se definen a partir del estudio elctrico de las torres, el uso, que se define como

Deflexin / Claros Medio Horizontal / Claro vertical y el tipo de estructura que puede ser en:Suspensin, Deflexin y Remate o derivacin.

Es aconsejable que al llevar a cabo la estructuracin se trate en la medida posible, quelas torres sean conceptualizadas de manera tal, que se presenten formas sencillas y simtricas yque stas caractersticas se cumplan tambin en lo referente a masas de rigideces, tanto en plantacomo elevacin.

Recomendaciones generales sobre la estructuracin de torres:Senci llez, simetra y regularidad en planta.Senci llez, simetra y regularidad en elevacin.Uniformidad en la distribucin de resistencia, rigidez, duct ilidad, hiperestaticidad.

Existen tres definiciones bsicas del tipo de torres de acuerdo a la funcin quedesempean en la lnea de transmisin. Las estructuras de Suspensin, las cuales soportan elpeso de los cables, cadenas de aisladores y herrajes, adems del viento transversal, siendo lastensiones longitudinales iguales a cero, siempre se localizarn en tangentes las torres deDeflexin se colocan en lo puntos de inflexin a lo largo de la trayectoria de la lnea y por ltimo lasde Remate se colocan al inicio y final de la lnea de transmisin, adems en tangentes largasmayores a 5.0Km.

A continuacin se presentan algunos de los ejemplos de la estructuracin en torresautosoportadas y retenidas que son diseadas de diferente manera de acuerdo a los requisitos y el

criterio del diseador de torres, con esto se amplia la gama de diseos en estructuras de estandole.


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Figura No. 4 Torre EA4B22CA+15

Figura No. 5 Torre 4CT23


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Figura No. 6 Torre EA4W22MA+15

Figura No. 7 Torre 2B1 (DX) +16


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Figura No. 8 Torre 2Z1 (E2) +16

Figura No. 9 Torre E92W11CA +16


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Figura No. 10 Torre 2R1 (E3) +16

Figura No. 11 Torre 4BR1 (DM)


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Figura No. 12 Estructuracin Italiana.

Figura No. 13 4eb2 +15


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PRESIONES DEBIDAS AL VIENTO.Las torres y/o postes para transmisin de energa elctrica, constituyen los elementos

de soporte bsico de conductores, cables de guarda y/o comunicacin, aisladores, herrajes,accesorios, etc.

A travs de los aos debido a la expansin del sistema elctrico nacional, se haninstalado diversos tipos de estructuras de acero. De acuerdo a las exigencias o particularidadesgeogrficas en las diferentes tensiones elctricas y nmero de circuitos por lnea de transmisin.

En Comisin Federal de Electricidad, a partir de 1977 se inici el diseo elctrico desiluetas para torres, fundamentando el dimensionamiento con los criterios bsicos de aislamientopor impulso, en resultados experimentales de laboratorio en cuanto al comportamiento por distintasconfiguraciones de electrodos, as como el empleo de la teora del modelo electrogeomtrico paraoptimizar la posicin del cable de guarda. As, las primeras siluetas obtenidas de esta formacorresponden la lnea de transmisin Chicoasen-Juile- Temascal, aisladas a 400 kV con doscircuitos y convertible a 800 kV un circuito. A partir de 1980 se inicia el desarrollo de nuevassiluetas de torres, tales como:

A) Torres auto soportadas:

230 kV -1 y 2 Circuitos.230 kV - 4 Circuitos,400 kV -IC (Correccin de blindaje).400 kV - 2 Circuitos.115 kV - 1 Circuito.

.

B) Torres con retenidas:

230 kV -2 Circuitos.400 kV -1 Circuito.

C) Postes troncocnicos:

115 kV -2 Circuitos

230 kV -1 Circuito.

400 kV -2 Circuitos.

La toma de decisiones tcnicas econmicas y/o de impacto ambiental requiere de unsistema de informacin estructurado y verstil, que soporte la solucin de problemas complejos,que conllevan cada una de las etapas o fases que integran el ciclo de vida de las lneas detransmisin.


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El concepto de confiabilidad estructura se define como la probabilidad de que una lneade transmisin realice su funcin (transmitir la energa elctrica) bajo un conjunto de condiciones ydurante un tiempo especificado. El complemento de la confiabilidad es la probabilidad de falla.

En el caso del anlisis de postes troncocnicos y segn el Manual de Diseo de ObrasCiviles (diseo por viento) establece en el capitulo L seccin 4.3 la clasificacin de las estructurassegn su importancia las estructuras en estudio pertenecen al grupo A.

GRUPO A.Estructuras para las que se recomienda un grado de seguridad elevado. Pertenecen a

este grupo aquellas que en caso de fallar causaran la prdida de un nmero importante de vidas,o perjuicios econmicos o culturales excepcionales altos as como aquellas cuyo funcionamientoes imprescindible y debe continuar despus de la ocurrencia de vientos fuertes tales como losprovocados por huracanes. Ejemplos de este grupo son las construcciones cuya falla impida laoperacin de plantas termoelctricas, hidroelctricas y nucleares entre estas, pueden mencionarselas chimeneas. Las subestaciones elctricas, las torres y postes que formen parte de lneas detransmisin importantes. Dentro de esta clasificacin tambin se cuentan las centrales telefnicase inmuebles de telecomunicaciones principales, puentes, estaciones terminales de transporte,estaciones de bomberos de rescate de polica, hospitales e inmuebles mdicos con reas deurgencias, centros de operacin en situaciones de desastre, escuelas, estadios, templos y museos.

La clasificacin de estructuras de acuerdo con su respuesta ante la accin del vientoen la seccin 4.4 las estructuras para lneas de transmisin pueden ser tipo 2 3.

TIPO 2: Estructuras que por su alta relacin de aspecto o las dimensiones reducidasde su seccin transversal son especialmente sensibles a las rfagas de corta duracin y cuyosperodos naturales largos favorecen la ocurrencia de oscilaciones importantes en la direccin delviento. Dentro de este tipo de estructuras se cuentan los edificios con relacin de aspecto a mayorque cinco o con periodo fundamental mayor que un segundo, adems se consideran las torresatirantadas, torres auto soportadas para lneas de transmisin, chimeneas, tanques elevados,antenas, bardas, parapetos, anuncios y en general las construcciones que presentan unadimensin muy corta paralela a la direccin del viento.

TIPO 3: Estas adems de todas las reunir estructuras. Caractersticas de las del tipo 2presentan oscilaciones importantes transversales al flujo del viento provocado por la aparicinperidica de vrtices o remolinos con ejes paralelos a la direccin del viento. En este tipo seconsideran la construccin y elementos aproximadamente cilndricos o prismticos esbeltos, talescomo chimeneas, tuberas exteriores o elevadas, arbotantes, postes de distribucin y cables detransmisin.

CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL ANALISISESTRUCTURAL POR VIENTO.Las consideraciones que se sealan son aplicables al anlisis de estructuras de

soporte y cables sometidos a la accin del viento:


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A) Direccin de anlisis.

Las estructuras de soporte se analizaran suponiendo que el viento puede actuar por lomenos en dos direcciones horizontales perpendiculares e independientes entre si. Se elegirnaquellas que representen las condiciones ms desfavorables para la estabilidad de la estructura (oparte de la misma) en estudio. En el caso de los cables solo ser necesario el anlisis para el casoen que el viento incide perpendicularmente a sus ejes longitudinales, as como los efectososcilatorios que puedan presentarse.

B) Anlisis estructural.

A fin de llevarlo a cabo, principalmente para las estructuras de soporte, se puedenaplicar los criterios generales del anlisis elstico. Con ayuda de un cdigo de anlisiscomputarizado que modele estructuras reticulares en forma tridimensional.

EFECTOS DEL VIENTO A CONSIDERARSE.Por su localizacin geogrfica y su forma, las lneas de transmisin de energa

elctrica son muy sensibles ante los efectos de rfagas de viento, por tal razn, la respuestadinmica generada por la interaccin entre el sistema estructural (torres y/o postes y cables) y elviento es el que predomina en este caso.

Los efectos que se deben tener presentes en el anlisis de la estructura de soporte ycables sometidos a la accin del viento son los siguientes:

A) Empujes dinmicos en la direccin del viento.

Consisten en fuerzas dinmicas paralelas al flujo principal causadas por la turbulenciadel viento y cuya fluctuacin en el tiempo influye de manera importante en la respuesta estructural.Estos empujes se presentan principalmente sobre estructuras muy flexibles que presentan unadimensin muy corta paralela a la direccin del viento.

Los empujes dinmicos se originan cuando el flujo del viento presenta un rgimenturbulento y se debe principalmente a las fluctuaciones en su velocidad es decir a las rfagas y suduracin.

B) Vibraciones transversales al flujo.

La presencia de cuerpos en particular los cilndricos o prismticos esbeltos dentro delflujo del viento general entre otros efectos el desprendimiento de vortices alternantes que a su vezprovocan sobre los mismos cuerpos fuerza y vibraciones trasversales a la direccin del flujo. Entreestos cuerpos se encuentran los postes de transmisin y distribucin cilndricos los cablesconductores e hilos de guarda.


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C) Vibraciones a alta frecuencia.

Estas vibraciones se presentan principalmente en los cables de transmisin sometidosa rfagas de viento y en ocasiones se produce fatiga en los apoyos de los mismos.

La separacin de los vrtices provoca grandes succiones en la parte posterior decuerpos expuestos al flujo sobre todo en los de seccin cilndrica. Esto se traduce por una parte,en una fuerza adicional de arrastre en la direccin del movimiento del fluido y por otra los vrticesalternantes inducen sobre el cuerpo fuerzas transversales peridicas susceptibles de generar unaamplificacin excesiva de la respuesta dinmica.

D) Inestabilidad aerodinmica.

Se define como la dinmica de la respuesta causada por los efectos combinados de lageometra de la estructura y los distintos ngulos de incidencia del viento tal es el caso del

fenmeno del galopeo.

El galopeo es una inestabilidad aerodinmica que se presenta en los cables, la cualconsiste en la aparicin de vibraciones importantes de los cables cuando el flujo del viento incideortogonalmente a la lnea. Generalmente el galopeo se asocia con condiciones climticasparticulares como son baja temperatura y alta humedad. En estas condiciones se forma unacubierta de hielo que se adhiere a los conductores, alterando su seccin transversal y favoreciendoal galopeo. En nuestro pas estas condiciones climticas se presentan principalmente al norte y enlas partes altas de las zonas montaosas.

Para analizar las lneas de transmisin ante los efectos dinmicos mencionados en (A)se aplicara el factor de respuesta dinmica debida a rfagas para la estructura de soporte y paralos cables.

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LAS ACCIONES PORVIENTO.A f in de evaluar las fuerzas provocadas por la accin del viento, se propone a utilizar

un procedimiento que toma en cuenta la sensibilidad a los efectos dinmicos del viento. Dichoprocedimiento se llama anlisis dinmico. En el cual se afirma que una estructura o elemento essensible a los efectos dinmicos del viento cuando se presentan fuerzas importantes provenientesde la interaccin dinmica entre el viento y la estructura. Tal es el caso de las estructuras desoporte y los cables que forman parte de una lnea de transmisin de energa elctrica.

Para evaluar las presiones de viento sobre la estructura de soporte cable conductor e

hilo de guarda inicialmente se clasifica la lnea segn su importancia en nivel I y II para seleccionarel periodo de retorno asociado. Posteriormente se determina la velocidad de diseo, definiendo lavelocidad regional con el perodo de retorno requerido, el factor de topografa, la categora delterreno segn su rugosidad y el factor de exposicin. Obtenida la velocidad de diseo se calcula elfactor de correccin de densidad y poder cuantificar la presin dinmica de base, para quefinalmente se calculen las presiones y fuerzas que actan tanto en la estructura de soporte comosobre los cables conductores e hilo de guarda. (Figura No.1).

Despus de calcular las presiones, estas se aplican en la obtencin de rboles de carga conbase a las especificaciones de Comisin Federal de Electricidad CFE 16100-54 y CFE 1/000-50.


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INICIO

CLASIFICACION DE LA LINEASEGN SU IMPORTANCIA

NIVEL I, II, III

DETERMINACIN DE LA VELOCIDAD DE DISEO

DEFINIR LA VELOCIDAD REGIONAL (Vr)PARA EL Tr. REQUERIDO

FACTOR DE EXPOSICINFALFA

FACTOR DE TOPOGRAFIALOCAL Ft

CATEGORIA DEL TERRENOCAT. 1, 2, 3, 4.

CALCULO FINAL DE VDVD = Ft Falfa Vr

FACTOR DE CORRECCIN DE DENSIDAD (G)Y PRESIN DINAMICA DE BASE (qz)

qz = 0.00480 G VD2

DETERMINACIN DE LAS PRESIONES Pz

PRESIONES EN ESTRUCTURA PRESIONES SOBRE LOS CABLES

Pz = Fgt Ca q Pz = Fgc Cac q

Figura No 14. Diagrama de flujo del procedimiento para obtener las cargas por viento enestructuras de soporte cable conductor e hilo de guarda.


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INICIO

UBICACIN GEOGRAFICA DE LALNEA DE TRANSMISIN

ELCTRICA.

DEFINIR EL DIMENSIONAMIENTO ELCTRICO YMECNICO.

DETERMINAR LAS VELOCIDADESREGIONALES MAX. PARA EL Tr DE 50 Y 10

AOS

CALCULO DE LAS PRESIONESDE VIENTO MAXIMO.

CALCULO DE LAS PRESIONESDE VIENTO REDUCIDO.

ANLISIS MECNICO DECABLES (33% DE LA TENSIN

DE RUPTURA).

CALCULO DE LOS RBOLESDE CARGA.

OBTENCION DE LAS DIVERSAS CONDICIONES DECOMBINACION DE CARGAS.

RECEPCIN DE DATOS EN EL SOFTWARESTAAD PRO2003. (L.R.F.D)

OBTENCIN DEL ANLISIS Y DISEO.

Figura No 15. Diagrama General del Procedimiento para la obtencin deel Anlisis y Diseo de la Torre 4BR2.

REVISIN DE ELEMENTOS PRINCIPALESPOR EL CDIGO (A.S.C.E).


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DETERMINACIN DE LA PRESIN DINMICA DE BASE.CLASIFICACIN DE LA LINEA DE TRANSMISIN SEGN SU IMPORTANCIA.

El diseo de las lneas de transmisin debe realizarse seleccionando un nivel de

importancia de la lnea el cual, a su vez, esta relacionado con el perodo de retorno de la velocidadregional, como se muestra en la tabla 5.

TABLA 5. NIVELES DE IMPORTANCIA Y SUS PERIODOS ASOCIADOSNIVELES DEIMPORTANCIA I II IIIT periodo de retorno de las

Cargas de diseo en aos 50 100 200Probabilidad de falla anual( )1/2T a 1/T

1.00a

2.00

0.50a

1.0

0.25a

0.50VOLTAJE 115 KV 115 - 230

KV400 KV

La seleccin del nivel de importancia adecuado para una lnea en particular debehacerse en funcin de los siguientes aspectos:

A) La consecuencia de una falla. La falla de una lnea de transmisin puede causar

medianas o graves consecuencias, por lo que el proyectista debe asignarle un nivel deimportancia.

B) El grado de interconexin que tenga la lnea de manera que se pueda mantenercontinuamente el suministro de la energa elctrica. Esto en general se puede relacionar con elvoltaje de la lnea.

C) La localizacin y la longitud de la lnea. Puede ser necesario seleccionar. Un nivelms alto para una lnea que cruce un rea urbana que esa misma lnea localizada en campoabierto. Asimismo, si todos los parmetros son los mismos, una lnea ms larga puede presentar

mayores fallas que una corta, pues una larga esta expuesta a un mayor nmero de eventosseveros y por lo tanto es ms susceptible de sufrir una falla asimismo, al existir mayor nmero decomponentes estructurales es ms vulnerable a las fallas.

En CFE se utiliza un perodo de retorno de 50 aos para el diseo de estructuras desoporte para lneas de transmisin.


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DETERMINACIN DE LA VELOCIDAD DE DISEO.La velocidad de diseo, VD es la velocidad a partir de la cual se calculan los efectos del

viento sobre las estructuras de soporte, cables y aisladores.

La velocidad de diseo, en la Km. /h se obtiene de acuerdo con la ecuacin:

RTD VFFV a=

DONDE:

TF Factor que depende de la topografa del sitio adimensional.

aF Factor que toma en cuenta el efecto combinado de las caractersticas de

exposicin local y de la variacin de la velocidad con la altura adimensional.

RV Velocidad regional que le corresponde el tramo de la lnea en estudio en Km. /h.DETERMINACIN DE LA VELOCIDAD REGIONAL.

La velocidad regional del viento VR, es la mxima velocidad media probable depresentarse con un cierto periodo de recurrencia en una zona o regin determinada del pas.

MAPAS DE ISOTACAS.En los mapas de isotacas que se incluyen en las figuras 3, 4, 5, 6 y 7 se presentan las

velocidades mximas para diferentes periodos de retorno la velocidad se refiere a condiciones

homogneas que corresponden a una altura de 10 metros sobre la superficie del suelo en terrenoplano, es decir, no considera las caractersticas de rugosidad locales del terreno ni la topografaespecifica del sitio. As mismo dicha velocidad se asocia con rfagas de 3 segundos y toma encuenta la posibilidad de que se presenten vientos debidos a huracanes en las zonas costeras. Lavelocidad regional VR se determina tomando en consideracin tanto la localizacin geogrfica deltramo de la lnea como su importancia. En las figuras siguientes se muestran los mapas deisotacas regionales correspondientes a periodos de retorno de 2000, 200, 100, 50 y lO aos,respectivamente. El tramo de la lnea se localizar en el mapa con el perodo de retorno quecorresponde al nivel al que pertenece la lnea a fin de obtener la velocidad regional. Si existentramas que crucen diferentes isotacas se deber seleccionar la ms desfavorable. En la tabla 6 sepresentan las principales ciudades del pas y sus correspondientes velocidades regionales paradiferentes periodos de retorno.

MAPAS DE ISOTACAS DE VIENTO REDUCIDO CON HIELO.Este viento reducido esta basado en la estimacin de las velocidades de viento

esperadas durante un perodo mximo en que permanece el hielo depositado sobre los cablesdurante y despus de que ocurre una tormenta de hielo, para esta situacin se supone que losdepsitos de hielo permanecen durante siete das. Con esta idea y a travs de un anlisisestadstico se elaboraron mapas de isotacas de viento reducido de la Repblica Mexicana para losdiferentes periodos de retorno.


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TABLA 6. VELOCIDADES REGIONALES DE LAS CIUDADES MS IMPORTANTES.

VELOCIDADES (km/h)CIUDAD

Num.

Obs: V10 V50 V100 V200 V2000

Acapulco, Gro. 12002 129 162 172 181 209Aguascalientes Ags. 1001 118 141 151 160 189

Campeche Camp. 4003 98 132 146 159 195Cd. Guzmn Jal. 14030 101 120 126 132 155Cd. Jurez Chih. 116 144 152 158 171Cd. Obregn Son. 26020 147 169 177 186 211Cd. Victoria Tamps. 28165 135 170 184 197 235Coatzacoalcos Ver. 30027 117 130 137 145 180Colima Col. 6006 105 128 138 147 174Colotlan Jal. 14032 131 148 155 161 178Comitn Chis. 7025 72 99 112 124 160Cozumel Q Roo. 23005 124 158 173 185 213Cuernavaca Mor. 17726 93 108 114 120 139Culiacn Sin. 25014 94 118 128 140 165Chapingo Edo. Mex. 15021 91 110 118 126 150Chetumal Q Roo. 23006 119 150 161 180 220Chihuahua Chih 8040 122 136 142 147 165Chilpancingo Gro. 12033 109 120 127 131 144Durango Dgo. 10017 106 117 122 126 140Ensenada B.C. 2025 100 148 170 190 247Guadalajara Jal. 14065 135 149 155 160 174Guanajuato Gto. 11024 127 140 144 148 158Guaymas Son. 26039 130 160 174 190 237Hermosillo Son 26040 122 151 164 179 228Jalapa Ver. 30075 118 137 145 152 180La Paz B.C. 3026 135 171 182 200 227Lagos de Moreno Jal. 14083 118 130 135 141 157Leon Gto 11025 127 140 144 148 157Manzanillo Col. 6018 110 158 177 195 240Mazatln Sin. 25062 145 213 225 240 277Mrida Yuc. 31019 122 156 174 186 214Mexicali B. C. 100 149 170 190 240Mxico D. F. 9048 98 115 120 129 150Monclova Coah. 5019 123 145 151 159 184Monterrey N. L. 1952 123 143 151 158 182Morelia Mich. 16080 79 92 97 102 114Nvo Casa Grandes Chih. 8107 117 134 141 148 169Oaxaca Oxa. 20078 104 114 120 122 140Orizaba Ver. 30120 126 153 163 172 198Pachuca Hgo. 13022 117 128 133 137 148

Parral de Hgo Chih. 121 141 149 157 181Piedras Negras Coah. 5025 137 155 161 168 188Progreso Yuc. 31023 103 163 181 198 240Puebla Pue. 21120 93 106 112 117 132Puerto Cortes B. C. 3046 129 155 164 172 196Quertaro Qro. 22013 103 118 124 131 147Ro Verde S. l. P. 24062 84 111 122 130 156Salina Cruz Oax. 20100 109 126 135 146 182Saltillo Coah. 5034 111 124 133 142 165


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TABLA 6. VELOCIDADES REGIONALES DE LAS CIUDADES MS IMPORTANTES.

VELOCIDADES (km/h)CIUDAD

Num.

Obs: V10 V50 V100 V200 V2000

S. C. De las Casas Chis. 7144 75 92 100 105 126San Luis Potos S. L. P. 24070 126 141 147 153 169S. La Marina Tamps. 28092 130 167 185 204 252Tampico Tamps. 28110 129 160 177 193 238Tamuin S. L. P. 24140 121 138 145 155 172Tapachula Chis. 7164 90 111 121 132 167Tepic Nay. 18039 84 102 108 115 134Tlaxcala Tlax. 29031 87 102 108 113 131Toluca Edo. Mex. 15126 81 93 97 102 115Torren Coah. 5040 136 168 180 193 229Tulancingo Hgo 13041 92 106 110 116 130Tuxpan Ver. 30190 122 151 161 172 204Tuxtla Gutirrez Chis. 7165 90 106 110 120 141

Valladolid Yuc. 31036 100 163 180 198 240Veracruz Ver. 30192 150 175 185 194 222Villahermosa Tab. 27083 114 127 132 138 151Zacatecas Zac. 32031 110 122 127 131 143


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TABLA 7. UBICACIN, ALTITUD Y TEMPERATURA MEDIA ANUAL DE LAS CIUDADES MSIMPORTANTES.

DATOSCIUDAD

Num.

Obs: LONGITUD LATITUD Asnm (M) T. Med. Anual (C")

Acapulco, Gro. 12002 99.93 16.83 28 27.50

Aguascalientes Ags. 1001 102.30 21.88 1908 18.20Campeche Camp. 4003 90.55 19.83 5 26.10Cd. Guzmn Jal. 14030 103.47 19.70 1507 21.50Cd. Jurez Chih. 106.48 31.73 1144 17.10Cd. Obregn Son. 26020 109.92 27.48 100 26.10Cd. Victoria Tamps. 28165 98.77 23.77 380 24.10Coatzacoalcos Ver. 30027 94.42 18.15 14 26.00Colima Col. 6006 103.72 19.23 494 24.80Colotlan Jal. 14032 103.27 22.12 1589 21.40Comitn Chis. 7025 92.13 13.25 1530 18.20Cozumel Q Roo. 23005 86.95 20.52 10 25.50Cuernavaca Mor. 17726 99.23 18.90 1560 20.90Culiacn Sin. 25014 107.40 24.82 84 24.90Chapingo Edo. Mex. 15021 98.85 19.50 2250 15.00Chetumal Q Roo. 23006 88.30 18.50 3 26.00Chihuahua Chih 8040 106.08 28.63 14.23 18.70Chilpancingo Gro. 12033 99.50 17.55 1369 20.00Durango Dgo. 10017 104.67 24.03 1889 17.50Ensenada B.C. 2025 116.53 31.85 13 16.70Guadalajara Jal. 14065 103.38 20.67 1589 19.10Guanajuato Gto. 11024 101.25 21.03 2050 17.90Guaymas Son. 26039 110.90 27.92 44 24.90Hermosillo Son 26040 110.97 29.07 237 25.20Jalapa Ver. 30075 96.92 19.52 1427 17.90La Paz B.C. 3026 110.30 24.17 10 24.00Lagos de Moreno Jal. 14083 101.92 21.35 1942 18.10Leon Gto 11025 101.07 21.12 1885 19.20Manzanillo Col. 6018 104.28 19.05 8 26.60Mazatln Sin. 25062 106.42 23.20 8 24.10Mrida Yuc. 31019 89.65 20.98 9 25.90Mexicali B. C. 115 32.67 1 22.20Mxico D. F. 9048 99.20 19.40 2240 23.40Monclova Coah. 5019 101.42 26.88 591 21.60Monterrey N. L. 1952 100.30 25.67 538 22.10Morelia Mich. 16080 101.18 19.70 1941 17.80Nvo Casa Grandes Chih. 8107 107.95 30.42 155 17.80Oaxaca Oxa. 20078 96.72 17.07 1550 20.80Orizaba Ver. 30120 97.10 18.85 1284 19.00

Pachuca Hgo. 13022 98.73 20.13 2426 14.20Parral de Hgo Chih. 105.67 26.93 1661 17.70Piedras Negras Coah. 5025 100.52 28.70 220 21.60Progreso Yuc. 31023 89.65 21.30 8 25.40Puebla Pue. 21120 98.20 19.03 2150 17.30Puerto Cortes B. C. 3046 111.87 24.43 5 21.40Quertaro Qro. 22013 100.40 20.58 1842 18.70Ro Verde S. l. P. 24062 100.00 21.93 987 20.90Salina Cruz Oax. 20100 95.20 16.17 6 26.00


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TABLA 7. UBICACIN, ALTITUD Y TEMPERATURA MEDIA ANUAL DELAS CIUDADES MASIMPORTANTES.

DATOSCIUDAD

Num.

Obs: LONGITUD LATITUD Asnm (M) T. Med. Anual (C")

Saltillo Coah. 5034 101.02 25.43 1609 17.70S. C. De las Casas Chis. 7144 92.63 16.73 2276 14.80San Luis Potos S. L. P. 24070 100.98 22.15 1877 17.90S. La Marina Tamps. 28092 98.20 23.77 25 24.10Tampico Tamps. 28110 97.85 22.20 12 24.30Tamuin S. L. P. 24140 98.77 22.00 140 24.70Tapachula Chis. 7164 92.27 14.92 182 26.00Tepic Nay. 18039 104.90 21.52 915 26.20Tlaxcala Tlax. 29031 98.23 19.30 2252 16.20Toluca Edo. Mex. 15126 99.67 19.28 2680 12.70Torren Coah. 5040 103.45 25.53 1013 20.50Tulancingo Hgo 13041 98.37 20.10 2222 14.90Tuxpan Ver. 30190 97.40 20.95 14 24.20Tuxtla Gutirrez Chis. 7165 93.12 16.75 528 24.70Valladolid Yuc. 31036 89.65 21.30 8 26.00Veracruz Ver. 30192 96.13 19.20 16 25.20Villahermosa Tab. 27083 92.92 17.98 10 25.20Zacatecas Zac. 32031 102.57 22.78 2612 13.50


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FACTOR DE TOPOGRAFA FT .

Este factor toma en cuenta el efecto topogrfico local del sitio de desplante de laestructura de soporte, as como el efecto en los cables sobre las velocidades mximas, porejemplo: si la estructura se ubica en las laderas o cimas de colinas o montaas de alturaimportante con respecto al nivel general del terreno circundante, se generaran aceleraciones delflujo del viento y por consiguiente deber incrementarse la velocidad regional para obtener laspresiones reales del viento. En la tabla 8 se muestran los valores que se recomiendan con base enla experiencia para el factor de topografa de acuerdo con las caractersticas topogrficas del sitio:

TABLA 8. FACTOR TOPOGRFICO LOCAL.SITIOS TOPOGRAFA FT

Base de promontoriosy faldas de serranasdel lado del sotavento. 0.80Protegidos

Valles serrados. 0.90

Normales Valles cerradosprcticamente plano

campo abiertoausencia de cambiostopogrficosimportantes conpendientes menoresde 5%.

1.00

Terrenos inclinadoscon pendientes entre 5y 10 % valles abiertosy litorales planos.

1.10

Expuestos Cimas de

promontorios colinas ymontaas terrenos conpendientes mayoresque 10% caadascerradas y valles queformen un embudo ocan isla.

1.20

Es factible que existan sitios cuya topografa no puede identificarse plenamente conlas catalogadas anteriormente debido a la variedad de lugares con caractersticas intermediasentre las definidas en dicha tabla 8 o a sitios que presenten combinaciones complejas depromontorios y terraplenes. Para ellos podr hacerse una interpolacin entre valores de la mismatabla 8 pero se recomienda que el valor del coeficiente resultante se encuentre dentro del intervalo

20.180.0 TF .El criterio y la experiencia de CFE determina que .0.1TF


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DEFINIR EL FACTOR DE EXPOSICIN FEl coeficiente F refleja la variacin de la velocidad del viento con respecto a la altura

"z", as mismo, considera las caractersticas de rugosidad que se presentan alrededor del tramo dela lnea en estudio. En la tabla 9 se muestran cuatro categoras de terreno atendiendo al grado dedicha rugosidad. Si el tramo de lnea cruza diferentes tipos de terreno deber seleccionarse la queocasione los efectos ms desfavorables:

TABLA 9. CATEGORIAS DEL TERRENO SEGN SU RUGOSIDAD.CAT DESCRIPCION EJEMPLOS LIMITACIONES

1 Terreno abierto

prcticamenteplano y sinobstrucciones.

Franjas costeras planaszonas pantanosas camposareos pastizales y tierrasde cultivo sin setos o bardasalrededor superficiesnevadas planas.

La longitud mnima de estetipo de terreno en ladireccin del viento debeser 2000 m.

2 Terreno plano uondulado conpocasobstrucciones.

Campos de cultivo o granjascon pocas obstruccionestales como setos o bardas

alrededor rboles yconstrucciones dispersas.

Las obstrucciones tienenalturas de 1.5 a 10 m. en

una longitud mnima de1500 m.

3 Terreno cubierto

por numerosasobstruccionesestrechamenteespaciadas.

reas urbanas suburbanas.o cualquier terreno connumerosas obstruccionesestrechamente espaciadas.El tamao de lasconstruccionescorresponde al de las casasy viviendas.

Las obstruccionespresentan alturas de 3 a 5m. la longitud mnima deeste tipo de terreno en ladireccin del viento debeser de 500 m. o 10 veces laaltura de la construccin laque sea mayor.

4 Terreno con

numerosasobstruccioneslargas altas y

estrechamenteespaciadas.

Bosques centros degrandes ciudades ycomplejos industriales biendesarrollados.

Por lo menos el 50% de losedificios tienen una alturamayor que 20 m. lasobstrucciones miden de 10a 30 m. de altura la longitudmnima de este tipo deterreno en la direccin delviento debe ser la mayor deentre 400 m. y 10 veces laaltura de la construccin

En la direccin del viento que se este analizando el terreno inmediato a la estructuradeber presentar la misma rugosidad (categora) cuando menos en una distancia denominadalongitud mnima de desarrollo la cual se consigna en la tabla 9 para cada categora de terreno.Cuando no exista esta longitud mnima el factor de exposicin. F deber modificarse para tomaren cuenta este hecho. En este caso, el diseador podr seleccionar, entre las categoras de losterrenos que se encuentren en una direccin de anlisis dada, la que provoque los efectos msadversos y determinar el factor de exposicin para tal categora.


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El factor de exposicin, F se obtiene de acuerdo con las expresiones siguientes:

Si mz 10a

da

=

1056.1F

Si d


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Figura No 22. Factor de exposicin Fa .


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CLCULO DE LA PRESIN DINMICA DE BASEqz .

Cuando el viento acta sobre un obstculo genera presiones sobre su superficie quevaran segn su intensidad de la velocidad y la direccin del viento. La presin que ejerce el flujo"del viento sobre una superficie plana perpendicular al que se denomina comnmente presindinmica de base y se determina con la siguiente ecuacin:

2**0000471.0

DVGqz=

Donde: G Factor de correccin por temperatura y por altura con respecto al nivel del

mar, adimensional.

DV Velocidad de diseo en Km. /h.

qz Presin dinmica de base a una altura z sobre el nivel del terreno en Kg.

/m2.EL FACTOR DE CORRECCIN POR TEMPERATURA Y ALTITUD CON RESPECTOAL NIVEL DEL MAR.El factor de correccin por temperatura y por altura con respecto al nivel del mar se

obtiene con la siguiente expresin:

t+

W=

273

94.2G

Donde:

W Presin baromtrica en mm. de Hg.

t Temperatura ambiental en C.

En la tabla 11 se presente la relacin entre los valores de la altitud hm. en metrossobre el nivel del mar (msnm) y la presin baromtrica.


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TABLA 11. RELACIN ENTRE LA ALTITUD Y LA PRESIN BAROMTRICA.ALTITUD(msnm) PRESIN BAROMTRICA.(mm de hg)

0 760

500 7201000 6751500 6352000 6002500 5653000 5303500 495

Para valores intermedios se puede interpolar la altitud as como la presin baromtricaen mm de Hg.

O(mm de Hg)

t+

W=

273

392.0G

t

Figura No 23 Factor de correccin por dens

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