desplazamiento de grapa (offset)

DESPLAZAMIENTO DE GRAPA (OFFSET)
INTRODUCCION
El cable, sea cable de guarda o conductor de una línea de transmisión cuando se instala reposa
en poleas y el conductor se desliza de un vano de mayor nivel hacia el siguiente vano a nivel
inferior, inclinación longitudinal de las cadenas de aisladores en suspensión. En este caso,
estando el cable en poleas, la componente horizontal de la tensión mecánica, es mayor que la
componente horizontal de la tensión del vano siguiente.
Para abreviar se denomina a la componente horizontal de la tensión: Tensión o Tiro Horizontal.
Cuando el cable está engrapado la Tensión horizontal es igual en todos los vanos entre
estructuras de anclaje. Las estructuras intermedias se denominan de suspensión y el cable
queda suspendido en cadenas de aisladores en suspensión.
Los cálculos se efectúan considerando la orientación desde el inicio de una línea hasta su final.
Se entiende “atrás” al punto o distancia que están más cerca al inicio de la línea y como
“adelante” cuando están más cerca al final de la línea.
En un vano se entiende como “izquierda” a un punto, distancia o longitud con ubicación atrás
del punto más bajo de la catenaria de un vano (punto denominado origen en sistema
cartesiano) y como “derecha” cuando están situados adelante del Origen.
Con cable en poleas en cada grapa de aisladores en suspensión la tensión tangencial atrás es
igual a la tensión tangencial adelante pero desiguales las tensiones horizontales..
Los cálculos de corrimiento (“offset”) se elaboran en cada tramo.
En cada tramo, cuando el cable quede engrapado para mantener en posición vertical las
cadenas de aisladores en suspensión es necesario calcular una distancia horizontal desde el eje
vertical de las cadenas hacia un punto del cable. Esta distancia se conoce con el nombre de
“corrimiento” o también con el nombre de “offset’’
OBJETIVO
La aplicación del “offset” tiene la finalidad de igualar las componentes horizontales en los
vanos entre soportes de anclaje y mantener las cadenas de aisladores en suspensión el
posición vertical.
Estos dos objetivos son ciertos en la hipótesis asumida para el cálculo del offset, que
normalmente es la hipótesis de Esfuerzo Diario de Trabajo conocida como EDS.
PRECEDEDIMIENTO
Se tendrá el valor del “offset” cuando en todo el tramo la longitud del cable no tensionado en
grapas sea igual a la longitud del cable no tensionado en roldanas (poleas).
∑LGSTEi = ∑LPSTEi
LGSTEi = Longitud del cable engrapado, N0 tensionado.
LPSTEi = Longitud del cable en roldanas, N0 tensionado.
1
Nomenclatura
I
= Numero del vano
HEDS = Tensión Horizontal igual en todos los vanos del tramo
HGRi = Tensión Horizontal igual en todos los vanos del tramo
PGr
= Parámetro del tramo, cable engrapado
XAi
= En sistema cartesiano, abscisa izquierda del VANOi
XBi
= Abscisa derecha del VANOi
YAGi =Ordenada izquierda en sistema cartesiano del VANOi
YBGi =Ordenada derecha en sistema cartesiano del VANOi
LAGi = Longitud del lado izquierdo de la catenaria.
LBGi = Longitud del lado derecho de la catenaria
LGTENi = Longitud del cable suspendido y tensionado del vano i
ELOGi = Estiramiento del cable suspendido y tensionado.
LGSTEi = Longitud del cable engrapado N0 tensionado.
∑LGSTEi= Sumatoria de las longitudes de cable engrapado no tensionado de todos loa vanos.
SULG = Suma de las longitudes de cable engrapado no tensionado de todos loa vanos.
El procedimiento a seguir es el siguiente:
Determinar Datos:
W
=Peso unitario del cable, sin cargas externas.
Area =Area de la sección transversal del cable del cable, sin espesor de hielo.
ELAS =Modulo de Elasticidad del conductor
Pecade =Peso de la cadena de aisladores en suspensión
Loncad = Longitud de la cadena de aisladores en suspensión
Pepol =Peso de la polea.
HEDS = Componente horizontal de la tensión (Tensión Horizontal), igual en todos los vanos
del tramo en determinada hipótesis, comenzar con la hipótesis de Esfuerzo Diario de
trabajo, denominada EDS.
HPinic =Valor inicial asumido de la componente horizontal de la tensión del cable en poleas,
en el cable del primer vano del tramo
Delh = Incremento del valor de H1 para el proceso de iteración.
VANO(I) = Distancia horizontal entre dos soportes consecutivos.
DESNI(i) = Diferencia de distancia vertical entre puntos de engrape del cable en una vano, de
la grapa adelante a la grapa de atrás. Si la grapa adelante está a mayor nivel que la de
atrás, esta distancia vertical es positiva, de lo contrario es negativa.
NVANOS= Cantidad de vanos en un tramo, entre soportes de anclaje.
Proceso de cálculo:
CONDUCTOR ENGRAPADO.
En cada Vano y en sistema cartesiano:
Hgr=HEDS
Pgr=Hgr/W
2
SULG = 0.00
Calcular:
20
i=0
i= i+ 1
XA(i)
XB(i) = VANO(i) – XA(i)
YAG(i)
YBG(i)
LAG(i)
LBG(i)
LGTEN(i) = LAG(i) + LBG(i)
ELOG(i)
LGFLO(i) = LGTEN(i) – ELOG(i)
SULG =∑LGFLO(i) = SULG * LGFO(i) ¿??
HGRA(i)= HEDS = Tensión horizontal de cada vano engrapado i del tramo
FLGR(i) =
DV(i) = 0.00
I=NVANOS
OSNO
NO
SI
H1
= HPinic
NVE= 0
33
H1 = H1 + DELH
SULFLO = 0.00
i =0
30 i = i + 1
SI
CONDUCTOR EN ROLDANAS DE LAS POLEAS.
i=1
NO
Calcular:
V1=VANO(i)+DV(i+1)
Vanpo(i)=V1
P1 = H1/W
XA1
XB1 = VA1 – XA1
YAP(i)
YBP(i)
XLAP(i)
XLBP(i)
LPTEN(i) = XLAP(i) + XLBP(i)
ELOP(i) =
LPFLO(i)= LPTEN(i) – ELOP(i)
HPOL(i) = H1
SUFLO=LPFLO(i)
SI(i<Nvanos)Vi=VANO(i) –DV(i) + DV(i+1)
3
SI(i = NVANOS) Vi= VANO(i) – DV(i)
VANPO(i)= Vi
SI(NVE = 0) DIFY = YGB(i-1) - YAG(i)
SI (NVE > 0) DIFY = YBP(I-1) – YAP(i)
HPOL(i) = HPOL(i-1) + W*DIFY
PA = HPOL(I)/w
XAi =
XBi =
YAP(i) =
YBP(i) =
XLAP(i)=
XLBP(i) =
LPTEN(i)= XLAP(i) + XLBP(i)
ELOP(i) =
LPFLO(i) = LPTEN(i) – ELOP(i)
SUFLO=SUFLO+ LPFLO(i)
NVE>1
NO
SI
TG= (HPOL(i) – HPOL(i-1))/(PPOL +0.5*PECADE + W * (XLBP(i-1) + XLAP(i))
SENO=TG /RAIZ(1 + TG**2)
DV(I) = LONCAD*SENO
NO
I=NVANOS
S
SI
DIF = SULG – SUFLO
SI
DIF < = Error
NO
NVE= NVE + 1
4