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Electricidad

1. APOYOS SECUNDARIOS Integrado por. Jaider David Mena Valverde Carlos Fernández Betancourt Andris Rocha Mora

2. Principales razones por las que son fundamentales : Garantizan la continuidad del suministro eléctrico Brindan seguridad pública Soportan elementos clave de la red Facilitan el mantenimiento y las reparaciones Reducen pérdidas y mejoran la eficiencia Se adaptan a diferentes entornos Resistencia estructural Cargas mecánicas: Peso propio del poste. Peso de los conductores. Tensión de los cables (horizontal). Viento sobre el poste y los conductores. Carga puntual adicional (como luminarias o transformadores monofásicos En los sistemas de distribución eléctrica, los apoyos secundarios son esenciales para sostener las líneas de baja tensión. Generalmente en forma de postes, mantienen los conductores que transportan energía desde los transformadores hacia los usuarios finales.

3. Materiales de Fabricación de Apoyos Secundarios y sus Propiedades Propiedades de Ventajas Desventajas Madera tratada Aislante eléctrico natural, absorción de impacto, resistencia mecánica Costo accesible, peso ligero Menor vida útil en ambiente húmedos, mayor mantenimiento Concreto armado o pretensado Alta resistencia mecánica Vida útil de 30 a 40 años Seguridad estructural, resistencia a zonas climáticas extremas Pesado y difícil de transportar fragilidad ante impacto Acero galvanizado Flexible y ligero Resiste la corrosión Durabilidad Bajo mantenimiento Costo elevado Proceso de instalación especializado Fibra de vidrio o materiales compuestos Excelente aislante eléctrico Resistencia a la corrosión Ligereza, flexibilidad estructura, menor costo de manipulación Limitación estructura,l menor resistencia a compresión

4. Factores de seguridad para estructuras El factor de seguridad de los postes, calculado como la relación entre la carga mínima de rotura y la tensión máxima aplicada (carga máxima de trabajo), no puede ser inferior a 2,5. Se acepta un factor de seguridad no inferior a 2 para estructuras en acero o en fibra reforzada en vidrio siempre y cuando cuenten con los resultados de las pruebas de laboratorio que garanticen el conocimiento y homogeneidad de las características mecánicas de los materiales utilizados y su comportamiento en la estructura Materiales Postes Herrajes Aisladores Concreto 2.5 - - Acero 2.0 2.5 - Fibra de vidrio 2.0 2.5 - RETIE

5. Factores de seguridad El diseño debe incluir coeficientes de seguridad que varían según normativas nacionales (por ejemplo, RETIE en Colombia. Estos coeficientes compensan variaciones de materiales, errores de instalación o condiciones extremas. Cálculos comunes en el diseño estructural (según nivel técnico): Momento flector máximo: Para verificar si el poste resiste el esfuerzo de doblado. Carga axial: Para verificar si puede soportar el peso sin fallar por compresión. Tensión admisible del material: Para asegurar que no se deforme o fracture.

6. Materiales Deflexión máxima Concreto 3% Acero 10% Fibra de vidrio 10% Deflexión máxima Para realizar un óptimo trabajo y respetar las condiciones de diseño eléctrico, tales como distancias de seguridad, es necesario que las estructuras bajo cargas de trabajo no se deformen más de lo descrito en la Tabla RETIE, NTC 1329 y NTC 6275

7. Proceso de Instalación y Fijación de Apoyos Secundarios La instalación de apoyos secundarios es un paso esencial dentro del sistema de distribución eléctrica. Este proceso debe ejecutarse cuidadosamente para garantizar la estabilidad estructural del sistema y la seguridad de las personas. Preparación del terreno Excavacion Colocación del poste Fijación y relleno Montaje de accesorios Conexión a tierra y verificación

8. Profundidad de instalación Requisitos de instalación d. profundidad igual a 60 cm más el 10% de la longitud del poste y siempre se debe verificar que no presente peligro de volcamiento. Fábrica de debe garantizar con pintura la distancia. Fórmula comúnmente utilizada para la profundidad de enterramiento D= H/10+ 0.6m - DProfundidad de enterramiento del poste. - H Altura del poste. RETIE Capitulo 3 artículo 20.17.2

9. Tipo de línea : Líneas de media tensión (13.2 kV) suelen tener distancias interpostales más grandes que líneas de baja tensión. Altura del poste : Postes más altos pueden soportar mayores distancias interpostales. Condiciones del terreno : En zonas rurales o montañosas, las distancias pueden ser mayores debido a la necesidad de adaptarse al terreno. Normas y reglamentaciones locales : Las autoridades locales pueden establecer límites específicos para la distancia interpostal. La distancia interpostal en postes de distribución eléctrica, o "claro interpostal", depende de varios factores, incluyendo el tipo de línea, la altura del poste y las condiciones del terreno. Generalmente, en áreas urbanas, se suelen ubicar a unos 40 metros, mientras que en zonas rurales pueden estar espaciados a unos 100 metros

10. Donde: fa : esfuerzo actuante debido a cargas axial. fb : esfuerzo actuante debido a la flexión. fv : esfuerzo de corte actuante debido a las fuerzas corte. ft : esfuerzo de corte actuante debido a las fuerzas de torsión. Ft : máximo esfuerzo a tensión permitido. FRa : máximo esfuerzo a compresión permitido. FRb : máximo esfuerzo a flexión permitido. FS : factor de seguridad ( Tabla 12 Factores de seguridad para estructuras)

11. Verificación de poste de concreto La capacidad de estos postes se verificará de acuerdo con la carga máxima horizontal de rotura aplicada a 20 cm de la cima, de acuerdo con la NTC 1329

12. Mantenimiento y vida útil - Inspección preventiva. Evaluaciones periódicas de desgaste, pruebas de carga. Limpieza de los postes y de las zonas circundantes. Apriete o cambio de conectores. Pintura general de los postes y transformadores - Factores de deterioro. Corrosión, humedad, impacto mecánico.

13. Innovaciones en infraestructura eléctrica - Sensores inteligentes. Monitoreo en tiempo real de condiciones estructurales y eléctricas. - Energía renovable. Postes con integración de sistemas solares y almacenamiento energético. Se han desarrollado postes con mejor resistencia mecánica y menor impacto ambiental, optimizando su desempeño.

14. RETIE NTC 1329 Este documento establece las especificaciones técnicas para postes de concreto reforzado y pretensado utilizados como soportes estructurales para líneas eléctricas. NTC 6275:2018: Especifica los requisitos para postes de materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio. Normas de Diseño Definen los criterios técnicos para la instalación y estructuración de postes eléctricos. NTC 2050 (Código Eléctrico Colombiano)Establece los requisitos para la instalación de postes, incluyendo los materiales, dimensiones. RETIE NTC 776 Establece metodos de ensayo para postes de madera que se emplean como soporte para lines aéreas destinada a la conducción de energía eléctrica Normas de Construcción Incluyen requisitos sobre materiales, resistencia y procedimientos de instalación.

15. Dimensión de postes responde a criterios técnicos y normativos que garantizan estabilidad estructural y seguridad. Su altura y diámetro deben adaptarse a factores como carga mecánica, condiciones del terreno y exigencias de instalación. Bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbvvh

16. Formula de diseño estructural y de resistencia de postes electricos 1. Momento de flexión: - M = F × d - M: Momento flector (Newton-metro, Nm). - F: Fuerza aplicada (Newton, N). - d: Distancia desde el punto de aplicación (metros, m). 2. Carga máxima soportada (para postes de concreto - P = σ × A - P: Carga máxima soportada (Newton, N). - σ: Resistencia del concreto (Newton por metro cuadrado, N/m²). - A: Área de la sección transversal (metros cuadrados, m²). 3. Carga máxima soportada por un poste de madera: P = (2 × M) / L Donde: - P es la carga máxima que puede soportar el poste. - M es el momento flector máximo permitido. - L.es la distancia desde el punto de aplicación de la carga hasta el empotramiento. 4. Resistencia al viento: - Fw = Cd × A × V² - Fw: Fuerza del viento sobre el poste (Newton, N). - Cd: Coeficiente de arrastre (sin unidad). - A: Área expuesta al viento (metros cuadrados, m²). - V: Velocidad del viento (metros por segundo, m/s).