Biblioteca · RLAT · ITC-LAT 07 (conductores, cálculo y tierras)

Líneas aéreas de conductores desnudos: conductores, cálculo mecánico, aislamiento y puesta a tierra (ITC-LAT 07)

Ficha resumen · Reglamento de líneas eléctricas de alta tensión (Real Decreto 223/2008)

La ITC-LAT 07 regula las líneas aéreas de alta tensión con conductores desnudos (CA trifásica de 50 Hz, más de 1 kV), basada en las UNE-EN 50341-1 y UNE-EN 50423-1. Esta ficha reúne materiales, cálculo mecánico y eléctrico, aislamiento, protecciones y puesta a tierra; las distancias, cruzamientos y paralelismos están en la segunda ficha de la ITC-LAT 07.

Tensiones y vida útil

  • Tensiones nominales (kV): 3, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 66, 110, 132, 150, 220, 400 (con U_s 3,6 · 7,2 · 12 · 17,5 · 24 · 30 · 36 · 52 · 72,5 · 123 · 145 · 170 · 245 · 420). Se recomiendan 20, 66, 132, 220 y 400 kV.
  • Vida útil habitual de una línea aérea: 40 años.
  • El fallo debe quedar limitado al lugar de la sobrecarga, sin propagarse a los cantones adyacentes (apoyos de anclaje a intervalos).

Conductores y cables de tierra

Concepto Requisito
Sección mínima Cobre y aleaciones: 10 mm²; acero galvanizado: 12,5 mm²; otros materiales: carga de rotura ≥ 350 daN
Aluminio y aleaciones UNE-EN 50182 (AL1, ALx, bimetálicos con acero galvanizado o recubierto de aluminio)
Temperatura de servicio Carga normal ≤ 85 °C; corta duración y fallo del sistema ≤ 100 °C (los conductores de alta temperatura admiten más)
Empalmes Soportan el 95 % de la carga de rotura sin deslizar; prohibida la soldadura; un solo empalme por vano y conductor (dos en reparación de avería); preferible en el puente flojo de cadenas de amarre
Conexiones Solo en conductores sin tensión mecánica o en el puente de amarre, con resistencia al deslizamiento ≥ 20 % de la carga de rotura
Cable de tierra Ángulo entre la vertical por su fijación y cualquier fase ≤ 35° (recomendado); acero galvanizado de 50 mm² (> 66 kV) o 22 mm² (resto); conectado a tierra en cada apoyo
Herrajes Coeficiente de seguridad ≥ 3 (2,5 si la carga de rotura se comprueba por ensayo); grapas de amarre: ≥ 95 % de la carga de rotura del conductor; los que pueden soportar a una persona, 1,5 kN
Aisladores Coeficiente de seguridad mecánica ≥ 3 (2,5 con control estadístico en recepción)

Zonas climáticas y cargas

Zona Altitud Hielo (conductor de diámetro d, mm)
A < 500 m Sin sobrecarga
B 500–1.000 m 0,18 · √d daN/m
C > 1.000 m 0,36 · √d daN/m (> 1.500 m: estudio específico)
  • Viento de referencia: 120 km/h (33,3 m/s); 140 km/h (38,9 m/s) en líneas de categoría especial. El hielo se considera con peso específico de 750 daN/m³ para combinarlo con viento.
  • Tracción máxima: la carga de rotura dividida por 2,5 (conductor cableado) o por 3 (un alambre), en:
Zona Viento Hielo Hielo + viento (≥ 60 km/h)*
A −5 °C no aplica no aplica
B −10 °C −15 °C −15 °C
C −15 °C −20 °C −20 °C

* Para líneas de categoría especial y las que lo exija la norma de la empresa o el proyectista.

  • Flecha máxima: la mayor de las hipótesis de viento a 15 °C (120 km/h), temperatura máxima (mínimo 50 °C; en categoría especial, 85 °C para la fase y 50 °C para el cable de tierra) y hielo a 0 °C.
  • Vibraciones: tracción a 15 °C ≤ 22 % de la carga de rotura (con estudio de amortiguamiento y dispositivos) o ≤ 15 % (sin ellos).

Esfuerzos en apoyos

Tipo de apoyo Desequilibrio (% de la tracción unilateral) Rotura
Alineación y ángulo con suspensión 8 % (≤ 66 kV) · 15 % (> 66 kV) 1 conductor: 50 % de su tensión con 1 o 2 por fase, 75 % con 3 y 100 % con ≥ 4
Alineación y ángulo con amarre 15 % (≤ 66 kV) · 25 % (> 66 kV) 1 conductor sin reducción
Anclaje 50 % 1 cable o fase, sin reducción (haces: 50 % de la tensión)
Fin de línea 100 % Como en anclaje

Las hipótesis de cálculo son: 1.ª viento, 2.ª hielo (normales), 3.ª desequilibrio de tracciones y 4.ª rotura de conductores (anormales; en fin de línea, solo la 4.ª es anormal).

Coeficiente de seguridad Hipótesis normales Hipótesis anormales
Elementos metálicos (límite de fluencia) 1,5 1,2
Hormigón armado UNE 207016 Reducible un 20 %
Cimentaciones: vuelco y arranque 1,5 1,2
Tirantes (rotura) 3 2,5
  • Apoyos metálicos: perfiles abiertos ≥ 4 mm (3 mm si están galvanizados por inmersión); perfiles enterrados sin hormigón ≥ 6 mm; tornillos ≥ 12 mm; perfiles cerrados ≥ 3 mm (2,5 mm galvanizados). Los frecuentados dificultan el escalamiento hasta 2,5 m.
  • Apoyos sin cimentación (madera u hormigón): empotramiento de 1,3 m para menos de 8 m de altura, más 0,10 m por cada metro adicional.
  • Numeración legible desde el suelo; aviso de riesgo eléctrico obligatorio en líneas de > 66 kV y en apoyos de zonas frecuentadas.

Cálculo eléctrico

Densidad de corriente máxima en régimen permanente (A/mm²):

Sección (mm²) Cobre Aluminio Aleación de aluminio
25 6,35 5,00 4,65
50 5,10 4,00 3,70
95 4,05 3,20 3,00
160 3,40 2,70 2,50
250 2,90 2,30 2,15
400 2,50 1,95 1,80
600 2,10 1,65 1,55

Para aluminio-acero se toma la densidad del aluminio para la sección total, multiplicada por 0,916 (30+7), 0,937 (6+1 y 26+7), 0,95 (54+7) o 0,97 (45+7). Se admite también un estudio térmico con la climatología y la carga real.

  • Cortocircuito: duración típica de cálculo 0,5 s (conductores y cables de tierra) y 1,0 s (herrajes y accesorios), salvo que la protección real sea más lenta (UNE-EN 60909 y 60865-1).
  • Efecto corona: comprobación obligatoria > 66 kV y entre 30 y 66 kV cuando proceda.

Coordinación de aislamiento

Niveles normalizados mínimos (gama I, U_m ≤ 245 kV): frecuencia industrial / impulso rayo (kV).

U_m (kV) Frec. industrial Rayo
12 28 60 / 75 / 95
24 50 95 / 125 / 145
36 70 145 / 170
52 95 250
72,5 140 325
123 (185) / 230 450 / 550
145 (185) / 230 / 275 (450) / 550 / 650
245 (275) / (325) / 360 / 395 / 460 (650) / (750) / 850 / 950 / 1.050

Los valores entre paréntesis pueden exigir ensayos adicionales entre fases. En la gama II (> 245 kV) se da el impulso de maniobra, por ejemplo 420 kV: 850–950 kV de maniobra y 1.050–1.425 kV de rayo.

Línea de fuga específica mínima según contaminación (mm/kV de la tensión más elevada fase-fase):

Nivel Entorno típico mm/kV
I Ligero Zonas sin industria, agrícolas o montañosas, a 10–20 km del mar 16,0
II Medio Industria no contaminante o viviendas con calefacción, expuestas a viento y lluvia 20,0
III Fuerte Alta densidad industrial, cercanas al mar 25,0
IV Muy fuerte Humos y polvos conductores, costa con pulverización salina, desiertos 31,0

Con coeficiente de falta a tierra ≤ 1,3 basta diseñar para la tensión fase-tierra más elevada; con valores mayores (neutro aislado o con bobina), se consideran las sobretensiones temporales.

Derivaciones, seccionamiento y protecciones

  • Derivaciones siempre en un apoyo. Seccionador en el apoyo o a menos de 50 m; en líneas de tercera categoría de distribución se admite sin seccionador si la suma de potencias derivadas del mismo seccionador es ≤ 400 kVA.
  • Líneas de 220 kV o más nuevas o modificadas: conectadas en cada extremo a una subestación con aparamenta de corte en carga.
  • Seccionadores trifásicos (unipolares con pértiga solo en ≤ 30 kV), a más de 5 m del suelo, que no puedan cerrarse por gravedad, con contactos para ≥ 200 A. Los seccionadores solo cortan corrientes inferiores a 0,5 A.
  • Protecciones contra cortocircuito en todos los extremos por los que pueda fluir energía hacia la línea; relés directos solo en tercera categoría; mínimo tiempo de eliminación de faltas a tierra.

Puesta a tierra de los apoyos

  • Apoyos conductores y de hormigón armado: conexión específica a tierra (en hormigón pretensado, de las armaduras puente entre herrajes); los no conductores, no. Todos los frecuentados (salvo los aislantes) se ponen a tierra. Los pararrayos no se conectan por la estructura.
  • Electrodos horizontales: enterrados ≥ 0,5 m (normalmente 0,5–1 m); picas separadas ≥ 1,5 veces su longitud. No se insertan fusibles ni interruptores en la línea de tierra.
  • Tensión de contacto aplicada admisible U_ca (misma tabla que la ITC-RAT 13): 0,1 s → 633 V · 0,2 s → 528 V · 0,5 s → 204 V · 1 s → 107 V · 2 s → 90 V · 5 s → 81 V · 10 s → 80 V · > 10 s → 50 V. No se consideran tiempos inferiores a 0,1 s. No se fijan valores admisibles de paso para el diseño (son mayores que los de contacto).
  • Apoyos frecuentados con calzado: resistencia adicional R_a = 1.000 + 1,5 ρ_s Ω; sin calzado (jardines, piscinas, campings): R_a = 1,5 ρ_s; tensión de contacto máxima admisible U_c con impedancia del cuerpo de 1.000 Ω.
  • No frecuentados con desconexión automática inmediata (< 1 s): no es obligatorio garantizar la tensión de contacto a 1 m, pero sí que la resistencia permita actuar a las protecciones. Un diseño se da por correcto si la elevación de potencial U_E es menor que dos veces U_c; si no, se comprueba la tensión de contacto aplicada a 1 m del apoyo.
  • Medidas por inyección de corriente de al menos 50 A (o el 1 % de la corriente de dimensionamiento), voltímetro de 1.000 Ω, electrodos de 200 cm² con 250 N; se miden los apoyos no frecuentados sin desconexión inmediata y todos los frecuentados (en tercera categoría puede bastar la resistencia de tierra si hay correlación demostrada).
  • Vigilancia: comprobación al establecerla y revisión al menos cada 6 años, además de cuando un apoyo pase a ser frecuentado o cambie la resistividad (asfaltado, ajardinamiento).

Para ampliar

Cálculo mecánico de líneas aéreas: tracciones, flechas y sobrecargas · Parámetros de líneas aéreas de alta tensión · Coordinación de aislamiento · Puesta a tierra en AT (ITC-RAT 13)

Ficha orientativa elaborada a partir del texto del Real Decreto 223/2008 (BOE). El texto aplicable es el del BOE.

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