REDES AÉREAS DE DISTRIBUCIÓN

 Una red de distribución en Baja Tensión (BT) es aquella que se inicia en el cuadro de baja tensión de un centro de transformación (CT) y cuya misión es llevar la energía eléctrica desde el CT hasta los usuarios finales mediante las acometidas.

 La red de distribución iría desde el centro de transformación hasta las acometidas que unen al usuario final.

 El sistema de distribución utilizado en España es trifásico con neutro conectado a tierra.

 Las redes de distribución en BT se puede realizar de 2 formas diferentes, aéreas o subterráneas. Tanto una como otra se deben ajustar a lo establecido en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión REBT en su Instrucción Técnica Complementaria ITC-BT 06 para líneas de distribución aéreas, la ITC-BT 07 para las subterráneas  y/o la ITC-BT 08 para las dos.

ITC-BT-06 – Redes aéreas para distribución en baja tensión
ITC-BT-07 – Redes subterráneas para distribución en baja tensióndescarga
ITC-BT-08 – Sistemas de conexión del neutro y de las masas en redes de distribución de energía eléctrica

 En esta página utilizaremos las abreviaturas RAD o RADBT para referirnos a las Redes Aéreas de Distribución en BT.

redes aereas de distribucion

Índice de Contenidos:

- ¿Qué es una Red Aérea de Distribución en BT?
- ¿Dónde se Utilizan las Redes Aéreas en BT?
- Tipos de Redes Aéreas de Distribución en BT
- Conductores para las Redes Aéreas en BT
- Sección Cables Conductores para las Redes Aéreas en BT
- Instalación de Redes Aéreas en BT del Tipo Cables Posados
- Instalación de Cables Tensados
- Cruzamientos y Paralelismos
- Componentes de las Redes Posadas
- Componentes de las Redes Tensadas

¿Qué es una Red Aérea de Distribución en BT?

 Son aquellas líneas que realizan funciones de distribución eléctrica, visto al principio de la página, cuya tensión nominal entre fases es inferior a 1.000V y se ejecutan en el exterior discurriendo a cierta altura desde el suelo.

 En resumen son aquellas lineas o redes de distribución que los conductores van instalados por encima del suelo.

 Su origen está en los centros de transformación, donde se ubican los fusibles y otros elementos que las protegen. El final sería la acometida que lleva la energía eléctrica al usuario.

centros de transformacion


centro de transformacion red distribucion acometida y enlace

 La tensión entre las fases de la líneas aéreas de distribución en BT son de 400V y de 230V entre fase y neutro.

 Si te interesa estudiar la instalación de enlace te recomendamos: Instalación de Enlace.

¿Dónde se Utilizan las Redes Aéreas en BT?

 Son adecuadas para zonas de baja o media densidad de consumo eléctrico donde la instalación de una red subterránea no seria rentable. También pueden darse en terrenos rocosas cuya excavación resultaría muy complicada.

 Por contra, debido al impacto visual que producen, no son la mejor solución desde el punto de vista estético.

 Aunque la mayor parte de las Redes de Distribución hoy en día son Subterráneas, siguen quedando todavía gran número de instalaciones en tendido aéreo principalmente en pequeñas poblaciones que suelen tener menos de 50.000 habitantes y en las urbes donde todavía quedan muchos edificios antiguos con este tipo de distribución, sobre fachada e incluso aéreas por el tejado.

Tipos de Redes Aéreas de Distribución en BT

 Se clasifican en función de cómo van colocados los conductores.

- Red Posada: Instalaciones realizadas con cables trenzados en un haz y posadas sobre las fachadas o muros.

- Red Tensada: Instalaciones realizadas con cables trenzados en un haz y tensados sobre apoyos

 Si te fijas tanto un tipo como el otro utilizan cables trenzados, es decir son redes aéreas trenzadas, la diferencia es que una va sobre muro o fachada y en la otra los cables van colocados entre dos apoyos de hormigón o metal.

tipos de redes aereas

Conductores para Redes Aéreas en BT

 Los conductores para líneas aéreas desnudos actualmente están en desuso (en muchos casos prohibidos) principalmente por motivos de seguridad, por lo que solo se utilizan aislados.

 Aunque según el REBT en su ITC-BT 06, podemos utilizar algún tipo diferente, toda la red trenzada aérea de distribución esta formada por conductores aislados con polietileno reticulado (XLPE) trenzados entre sí, con tensión nominal de aislamiento (tensión asignada) de 0,6/1KV, con conductor de Aluminio para los conductores de Fase y de ALMELEC para el neutro.

ALMELEC = Aleación de Aluminio con pequeñas proporciones de Magnesio y Silicio. La proporción suele ser de 98,8% de aluminio, un 0,7% de magnesio y un 0,5% de silicio. Aunque la aleación sea un poco peor que al Aluminio solo en cuanto a conductividad eléctrica, se utiliza porque mejora mucho la resistencia del cable a la rotura y de esta forma podremos utilizar el neutro para soportar la tensión mecánica del cable y el peso de la línea. La abreviatura utilizada en las especificaciones de los cables es Alm.

Cuando utilizamos el neutro como cable portante se le denomina "Neutro Fiador o Portador".

 Las compañías eléctricas tipo Iberdrola, Endesa, etc. sólo aceptan el uso de cable de aluminio con neutro fiador de almelec en las instalaciones de aéreas de distribución, sean del tipo que sean, tensadas o posadas.

 Su nombre genérico es RZ; donde la R nos indica que el aislante es de polietileno reticulado (XLPE) y la Z que son trenzados entre sí (enrollados formando un haz).

 El color de la cubierta para todos los cables es el negro y los 4 conductores van enrollados entre sí formando un haz.

cable para redes aereas

 El cable del ejemplo final será un cable de aislamiento de XLPE, trenzado, de tensión nominal 0,6/1KV formado por 3 conductora de 25mm2 para las fases de Aluminio y un Conductor neutro de ALMELEC de sección 29,5mm2.

 La mayor parte de los fabricantes de cables marcan este tipo de cables con números que van desde el 1 al 4, los 3 primeros para indicar las fases y el 4 para el neutro.

Cables Sin Neutro Fiador

 Las fases y el neutro son del mismo material, por tanto no podemos usar el neutro como fiador, por lo que estos cables por sí solos no sirven para instalaciones tendidas entre apoyos, sólo podremos usarlos en instalaciones posadas sobre fachadas.

Si queremos utilizar este tipo de cables en redes tensadas es necesario añadir un cable fiador de acero galvanizado, pero recuerda que muchas compañías eléctricas distribuidoras tipo Iberdrola, Endesa, etc. sólo aceptan el cable de aluminio con neutro de almelec. Los cables homologados son: RZ-25, RZ-50 y RZ-95 todos ellos con neutro de almelec de sección 29,5mm2, 54,6 mm² u 80mm2.

Sección de las Conductores en las RADBT

 La sección mínima será de 10mm2 para los conductores de Cobre y de 16mm2 para los de Aluminio.

 Para el calculo de la sección de este tipo de cables se hace igual que para el resto, teniendo en cuenta las siguientes condiciones:

- Se establece un factor de potencia de valor cos fi = 0,9, que corresponde a un reparto normal para alumbrado y suministros industriales, tanto en zonas urbanas como rurales.

- La resistencia lineal R del conductor varía con la temperatura de funcionamiento de la red, adoptando, como temperatura ambiente o inicial 40ºC.

- La caída máxima de tensión permitida es del 5% en el total de la línea de distribución + la acometida. El 5% de 400V son 20V y las fórmulas para comprobar que es menor serán:

formula seccion por caida de tension

- La Intensidad máxima admisible viene determinada por la tabla de la ITC-BT 06 del REBT y por la Norma la norma UNE 211435..

 En las tablas 3, 4 y 5 de la ITC-BT 06 figuran las intensidades máximas admisibles en régimen permanente, para algunos de estos tipos de cables, utilizados en condiciones normales de instalación.

 Se definen como condiciones normales de instalación las correspondientes a un solo cable, instalado al aire libre, y a una temperatura ambiente de 40ºC.

 Para condiciones de instalación diferentes u otras variables a tener en cuenta, se aplicarán los factores de corrección definidos en el apartado 4.2.2. y que veresmo más adelante.

OJO la siguiente tabla sacada de la ITC-BT 06 solo es válida para conductores de Cables Tensados de Aluminio con Neutro Fiador, para cables posados sobre fachada o muros NO VALE.

seccion cables aereas intensidad maxima admisible tensados

 Para las redes posadas sin neutro fiador hay que utilizar la tabla de la norma UNE 211435 que son valores más actualizados que el REBT, y además diferencia entre conductores expuestos al Sol o Protegidos del Sol.

 Aqui tienes un resúmen de las máximas intensidades permitidas para que los conductores no se calienten y puedan producirse daños en los conductores en régimen de uso permanente y en las líneas aéreas.

 La primera tabla es solo para cables sin neutro fiador, la segunda para tensadas con neutro fiador.

intensidades maximas admisibles lineas aereas

 Cada compañia distribuidora publica en sus manuales técnicos sus propias tablas. En el caso de Iberdrola, nos proporciona en su manual técnico las intensidades máximas admisibles de los cables que podemos utilizar para este tipo de líneas (los únicos que nos permite) en forma de tabla y válida para tensados y posados.

seccion cables aereas intensidad maxima admisible iberdrola

 Cuando las condiciones ambientales sean de 50ºC, se aplicará, a la intensidad admisible, un coeficiente corrector de 0,90. Para otras temperaturas ver factores de corrección de la ITC-BT 06 o ver la tabla más abajo en esta página.

 ¿Te has fijado que es la misma tabla que el REBT? La diferencia es que Iberdrola utiliza esta tabla tanto para cables Tensados como para Cables Posados, y el REBT solo la considera válida para tensados. OJO no siempre tienen por qué coincidir.

 Para ver todo lo relacionado con las líneas aéreas de distribución sobre apoyos de Iberdrola tendremos que ver su manual técnico, que puedes descargártelo aquí: Manual Técnico Iberdrola Para Líneas Aéreas de Distribución Tensadas en BT.

 Para las lineas Posadas en Fachadas: Manual Tecnico Iberdrola Posadas.

Factores de Corrección

 OJO es recomendable utilizar los factores de corrección que vienen fijados en la ITC-BT 06 en el apartado 4.2.2

- Factor de corrección por estar expuestos al Sol: En zonas en las que la radiación solar es muy fuerte, se deberá tener en cuenta el
calentamiento de la superficie de los cables con relación a la temperatura ambiente, por lo que en estos casos se aplica un factor de corrección 0,9 o inferior, tal como recomiendan las normas de la serie UNE 20.435.

 Un ejemplo. ¿Cuál será la intensidad máxima admisible de una red trenzada expuesta al Sol de sección 3x150 AL/80Alm?

  Pues será 305 x 0,9 = 274,5A

- Factores de corrección de la intensidad máxima admisible, en caso de agrupación de varios cables en haz al aire: Ver Tabla

factor corrección mas de 1 cables

 Fíjate como además 2 cables trenzados tienen que ir con un mínimo de separación de 1/4 del diámetro del haz trenzado y un máximo del total de su diámetro.

- Otra factor de corrección es por la temperatura. Para eso tenemos la siguiente tabla, aunque para Iberdrola solo hay o 40º o 50º, en cuyo último caso hay que multiplicar por 0,9.

factor de correccion por temperatura

Calculo de la Sección Por Pérdida de Potencia

 Para el calculo real de la sección de la línea, también deberíamos tener en cuenta que no supere la perdida de potencia máxima permitida por la compañía distribuidora (por efecto joule).

 La condición sería: Pp <= Ppm

 Donde:

Pp = Pérdida de Potencia producida en la línea

Ppm = Pérdida de Potencia Máxima Permitida. Es la máxima permitida por la compañia distribuidora. Suele ser del 5% (sumando la acometida).

 Las 2 suelen darse en términos de tanto po ciento (porcentual).

 Pp% < Ppm%

 Donde:

Pp% = potencia perdida en %

Ppm% = potencia perdida máxima permitida en % (suele ser 5% máximo)

Pasos:

1º) Calculamos la Potencia que transporta la Línea:

La potencia máxima de transporte se obtiene mediante la ecuación:

 PLinea = √3 U I cos φ

 Siendo U la tensión nominal entre fases (400V)

 Y despejamos la I para utilizarla para la fórmula del siguiente paso

2º) Calculamos la potencia perdida:

 La pérdida de potencia total de una linea trifásica por su componente resistivo (R) será:

Pp = 3 x V x I; sustituyendo V por R x I según la ley de ohm nos quedaría:

Pp = 3 x R x I2


L = longitud de la línea en metros

I = intensidad de la línea en amperios. La despejada en el paso anterior.

R = resistencia de la linea  (resistencia de la longitud total de cable de cada fase)

Normalmente hay un dato que podemos conocer de los conductores, es la resistencia del cable por unidad de longitud en ohmios x metro. Por lo que podemos expresar la fórmula como:

Pp = 3 x r x L x I
2

 L = longitud de la línea en metros

 I = intensidad de la línea en amperios

 r = resistencia de la linea por unidad de longitud en ohmios x metro. Veamos como se calcula r:

si R = ρ x L / S; al dividir entre la longitud para expresarla en ohmios por cada metro nos quedaría:

 r = ρ / S; donde:

 ρ = resisividad a la temperatura de servicio del conductor y más desfavorable. Depende del tipo de aislamiento. Para XLPE (90º) tenemos que su valor es para el Almelec = 0,041, y para el aluminio solo 0,036. Para el cobre 0,023.

 S =Sección del conductor.

También podríamos poner la fómula de r en función de la conductividad γ, en lugar de la resistividad.

 Sabiendo que ρ  = 1/γ Tenemos que r es:

r = 1/(γ x S)

 
La potencia perdida sustituyendo r por su valor quedaría:

Pp =( 3 x L x I2 ) / (γ x S)

Recuerda La I la obtenemos despéjándola de la fórmula de la potencia de la línea


3º) Calculamos el % de la potencia perdida

 El porcentaje de potencia perdida será:

 p% =  (Pp/ PLinea) x 100

4º) Una vez calculada p%  comprobamos que es un porcentaje menor que el permitido por la compañía distribuidora de nuestra zona, normalmente menor del 5%. Si es menor, la sección es válida, en caso contrario tendríamos quie aumentarla.

 Otras formas de calcular la seccíon por la potencia perdida es comprobando las tablas de la Pérdida de Potencia en función del Momento Eléctrico de la Línea (Kw x Km). Ver manuales de Iberdrola.

 Por último hay que tener en cuenta también que el cable sea capaz de aguantar la Intensidad de Cortocircuito, pere nos extenderíamos demasiado en la explicación. si quieres saber cómo se calcula visita: Intensidad de Cortocircuito.

Elección del Cable por Gráfica

 Algunas compañias, por ejemplo Iberdrola, suministran en sus manuales unas tablas donde podemos sacar el tipo de cable a utilizar según el momento eléctrico y para que cumpla la condición de una caida máxima de tensión del 5%. Esto es así porque la compañia solo deja utilizar 3 o 4 cables diferentes y es muy facil sacar la tabla.

Momento Electrico = Potencia a transportar x Longitud de la línea = Kw x metros



 En la gráfica anterior, si queremos conocer la sección de un cable para una línea que tiene un momento eléctrico de 10Kwxm; resulta que podemos utilizar 2 cables para que la caida de tensión sea menor del 5% (linea roja). el RZ 3x95/54,6 y el RZ3x150/80.

 En el primer caso, el de 95mm2, la caida de tensión sería cera del 3% y el segundo caso, el de 150mm2 sería del 2%.

 Lógicamente de todos los cables posibles elegiremos el de menor seccíon. En nuestro caso del de 95mm2.

 El cable de 25mm2 y el de 50mm2 tendrían una caida de tensión mayor del 5%, ya que la línea roja cortaría fuera del la gráfica, por lo que no cumplirían con la condición de la caida de tensión y no serían válidos.

 En otras ocasiones nos proporcionan una gráfica con el tipo de cable a elegir en función de la potencia de la línea y de su longitud.

tipo de cable en funcion de la longitud y la potencia

 En el ejemplo, solo podremos elegir los cables cuya gráfica esten por encima del punto de unión de la longitud de la línea con su potencia. En el ejemplo 75Kw y de 200 metros.

 Fíjate que lo que nos indica la gráfica es por ejemplo, que un cable RX 3x50mm2/29,5, si transporta 75Kw, solo sería válido si su longitud fuera como máximo de un poco menos de 150metros. Luego este cable no valdría.

 Un cable de 3x95mm2/54,6 para 75Kw podría tener una longitud máxima de unos 275 metros, con lo cual este sería el elegido para nuestro ejemplo.

 Recuerda que estas gráficas las proporciona la empresa distribuidora en sus manuales técnicos o poryectos bases, y en caso contrario, no podrás utilizarlas.

Instalación de Redes Aéreas en BT del Tipo Cables Posados

 Los cables posados sobre fachada o muros de distribución, como norma general, debe estar colocados a una altura mínima de 2,5 metros desde el suelo. Las acometidas, cuando van por debajo de esta altura deben de ir los cables protegidos mediante elementos adecuados.

 Cuando se vayan a colocar cerca de ventanas al menos a 0,3 metros al borde superior de la abertura y a 0,5 metros para el resto de bordes (abajo y laterales)

 Balcones al menos a 0,3 metros del borde superior de la apertura de la ventana del balcón y a 1 metros del resto de los bordes.

 Para cualquier elemento metálico de la fachada o muro debe colocarse a 0,05metros (por ejemplo escaleras)

zona proteccion edificios lineas aereas
 Los cables se fijan a los muros o fachadas  mediante abrazaderas resistentes a la acción de los agentes atmosféricos.

 En La Red Trenzada Posada el único esfuerzo mecánico al que se encuentran sometidos los cables es el de su propio peso. La red discurre sobre la fachada de los edificios adaptándose a los accidentes del trazado. Es idóneo para espacios reducidos y recorridos complicados, pero precisa de mayor longitud de haz y mayor laboriosidad en el montaje, por lo que resulta más cara.

Instalación de Cables Tensados

 Los cables deben ir a una distancia mínima del suelo de 4 metros, excepto lo especificado en caso de cruzamiento o paralelismos, como veremos a continuación.

distancia minima suelo cables tensados
red aerea tensada flecha vano y luz

 La Red Trenzada Tensada es la que se utiliza en redes rurales, para salvar los vanos entre edificios y cuando se trata de atravesar masa de arbolado. Los apoyos más utilizados actualmente son los postes de hormigón, que han de cumplir las normas preestablecidas.

 Los cables se tienden con un tense predeterminado, según la temperatura ambiente, peso de conductores y vano. El cálculo de los esfuerzos del poste se realiza igual que si se tratara de conductor desnudo, sólo la altura puede ser algo menor, aunque no es aconsejable por debajo de 4 m.

Cruzamientos y Paralelismos

 Todas las distancias de cruces de las RADBT con otros elementos vienen especificados en la ITC-BT 06. Nosotros aquí solo ponemos un resumen de las más importantes en forma de tabla.

cruces y paralelismos en lineas aereas

Componentes de las Redes Posadas

 Los componentes son los cables aislados, los elementos de fijación, los elementos de protección mecánica, los elementos de derivación y empalme y los elementos de terminación.

 De los cables ya hemos hablado. Explicamos el resto y en la parte de abajo tienes una imagen de cada uno de los componentes.

- Elementos de fijación: formado por abrazaderas que disponen de un tornillo para la sujeción a la pared mediante un taco adecuado. Se recomienda la instalación de un soporte de fijación cada 50-70cm. tanto la parte que envuelve el cable como la parte del tornillo que asegura una separación entre el muro y el cable concebida para facilitar la refrigeración, deben de estar protegidas contra la corrosión y los agentes atmosféricos. Ver imagen de más abajo.

- Elementos de Suspensión: Sirven para la suspensión de líneas aéreas con neutro fiador en alineación hasta un ángulo de 30°como maximo. Para ángulos superiores se recomienda el uso de 2 pinzas de amarre.

- Elementos de Protección Mecánica: Suelen ponerse en los ángulos de las fachadas y en las proximidades al suelo cuando la línea se convierte en subterránea y son para no dañar el cable.

- Elementos de Derivaciones y Empalmes: Son piezas aisladas que deben de asegurar la conductividad eléctrica eficaz entre conductores, además de garantizar la resistencia mecánica y al a corrosión de la unión. Los más utilizados hoy en día son los llamados conectores de perforación de aislamiento por su fácil instalación y porque no es necesario pelar los cables a empalmar. Al apretarlos , desplazan una especie de dientes de material conductor que atraviesan los aislamientos de los cables y hacen contacto eléctrico con el núcleo, proporcionando continuidad eléctrica  entre los conductores.

- Elementos de Terminación: Existen los capuchones, que se colocan sobre los extremos de los cables para preservarlos de la acción de los agentes atmosféricos y también los terminales de conexión, utilizados para la unión del extremos de la línea de distribución (final) con el principio de la instalación receptora.

componentes de las redes posadas

 Las Elementos de Amarre (pinzas de amarre) se pueden utilizar para las redes posadas y para las tensadas. Se usan en caso de cambio de dirección de los cables y se pueden colocar de 2 formas diferentes:

pinzas de amarre

Componentes Redes Aéreas Tensadas

 Además de los visto anteriormente para las posadas, también llevan Apoyos, aisladores, Tirantes y Tornapuntas. Los tirantes y los tornapuntas el REBT recomienda no utilizarlos.

- Apoyos: Sirven como punto de sujeción de los cables y aseguran la suficiente distancia entre los conductores y el suelo. Suelen ser de Madera (en las antiguas), de Hormigón Armado o Metálicos (acero galvanizado).

- Aisladores: Solo para los conductores desnudos, por lo que están en desuso. sobre estos elementos se apoyan los cables proporcionando aislamiento eléctrico entre el conductor y el apoyo.

- Tirantes y Tornapuntas: Solo en casos que sean imprescindibles.



Por último aqui os dejamos un enlace a una actividad con ejercicios online sobre redes aéreas de distribución: Actividad Redes Aereas Distribucion BT

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