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Cálculo Mecánico de Líneas Eléctricas Aéreas A.T.
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Presentación |
PDF |
A grandes rasgos, el programa CMAT
presenta 6 zonas bien diferenciadas.
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Menú general
de opciones (Proyecto,
Edición, Ver, Terreno, Apoyos, Crucetas, Calcular, Resultados y Ayuda).
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Botonera de acceso directo a los
comandos más usuales (nuevo, abrir, salvar, cortar ramas y/o nudos,
copiar ramas y/o nudos, pegar ramas y/o nudos, deshacer, calcular el
proyecto completo, acceder al anexo de cálculo, acceder a la medición
del proyecto, generar los esquemas en fichero DXF, imprimir,
presentación previa, acceso a las bases de datos, ayuda, replanteo
automático y ver perfil).
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Paleta de Componentes Gráficos (tipo
de nudos) para la definición de la topografía del terreno (punto para
cambio de cota o dirección, cruce con otra línea eléctrica o de
telecomunicaciones, cruce con carreteras, ferrocarriles, etc) y de la
línea eléctrica aérea (apoyos metálicos o de hormigón, crucetas de todo
tipo, conductores de cualquier sección, etc).
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Paleta de Herramientas con todas las
funciones gráficas de diseño (enlace de nudos, rotar, modo orto, zoom
ventana, zoom en tiempo real, encuadre en tiempo real, zoom previo, zoom
todo, redibuja y borrar líneas).
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Ventana de Propiedades de
Componentes, donde definir los datos del terreno (cota, datos de
cruzamientos, etc) y de la línea eléctrica aérea (función y constitución
de los apoyos, tipo de cruceta, tipo de conductor, tense máximo, etc).
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Zona de edición gráfica, donde se
dibuja la red eléctrica aérea (es la zona donde se ve reflejado este
ejemplo).
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Visión general del programa
CMAT
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Control
total de la instalación, pues es posible observar el dibujo
completo de la línea de un simple vistazo.
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Diseño
de la instalación de forma muy sencilla e intuitiva.
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Accesibilidad instantánea a todas las opciones y funciones
que incorpora el programa.
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Modificación instantánea de cualquier dato o parámetro de un
nudo, línea o conjunto de éstos, con una simple selección de la
zona deseada y aplicación de los nuevos valores.
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A la hora de calcular un proyecto, se
puede acceder a las Condiciones Generales y consultar, definir o
modificar los datos o hipótesis de partida. Los valores por defecto son
los más usuales.
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Condiciones
generales del proyecto
- Modo de cálculo: Diseño, para
el cálculo automático de esfuerzos en punta y altura de apoyos,
o Comprobación, dando la posibilidad al usuario de fijar la
altura de los apoyos y atender a las advertencias del programa
si ésta no es correcta.
- Tensión de la línea (V),
velocidad del viento y temperatura para la hipótesis de flecha
máxima
- Alargaderas para la avifauna.
- Tense máximo de cálculo
(igual para toda la línea o posibilidad de ser diferente en cada
cantón).
- Factores de escala gráficos.
- Posibilidad de variar el
desequilibrio de tracciones y la hipótesis de rotura en apoyos
de ángulo.
- Imagen de fondo (DWG, DXF,
BMP y TIF).
- Distancias de seguridad
reglamentarias (distancia mínima del conductor al terreno y a
masa, distancias horizontales a cruzamientos y distancias
verticales a cruzamientos).
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Las bases de datos del programa
muestran las características de los apoyos, crucetas, conductores y
aisladores. Es posible su modificación o ampliación. Los valores
indicados se utilizarán para realizar el cálculo de la línea aérea (a la
hora de seleccionar un apoyo normalizado, calcular la línea con un
conductor homologado por las compañías eléctricas, etc).
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Bases de Datos
de Apoyos y Crucetas
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Existe una gran gama de
fabricantes y es posible añadir tantos como el usuario desee.
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Figuran todos los tipos de
apoyos: metálicos de celosía con cabeza cónica y recta,
metálicos de presilla con cabeza cónica y recta, de hormigón con
base cuadrada y circular y metálicos tubulares con base cuadrada
y circular.
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Figuran todos los tipos de
crucetas normalizadas: montaje 0 (cruceta plana), montaje I
(triángulo), tresbolillo, bandera, boveda normal, bóveda recta y
doble circuito.
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Se incluyen todas las
dimensiones para cada esfuerzo (esfuerzo útil en punta, esfuerzo
vertical, etc), cogolla del apoyo, longitud de la cabeza para
apoyos con cabeza recta, etc
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Bases de Datos de Conductores
y aisladores
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Existe una
gran gama de conductores y aisladores y es posible añadir tantos
como el usuario desee.
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Figuran
todas las características técnicas de los conductores:
denominación, sección, diámetro, carga de rotura, peso propio,
etc.
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Figuran
todas las características técnicas de los aisladores:
denominación, carga de rotura, diámetro, línea de fuga, etc.
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Para realizar el cálculo mecánico de
una línea eléctrica aérea se comenzará dibujando el perfil longitudinal
en planta, por lo tanto, se accederá a la Paleta de Componentes (tipos
de nudos de terreno), se hará un clic con el botón izquierdo del ratón
sobre el icono deseado (punto de terreno para realizar un cambio de cota
o de itinerario, cruzamiento, etc), se desplazará hasta la zona de
edición gráfica elegida por el usuario y se hará otro clic sobre el
botón izquierdo. Cada vez que se hace un clic, se introduce en la línea
un nudo de terreno (cambio de cota, de dirección, cruce, etc) y una rama
que lo une a un nudo anterior, del que parte (la rama identifica la zona
donde está situada la línea, según la altitud sobre el nivel del mar: A,
B o C).
De gran ayuda resulta disponer de la
planta topográfica cargada como imagen de fondo (DWG, DXF, BMP o TIF),
pues con sólo ir colocando los puntos en los lugares deseados por el
usuario, quedará establecida automáticamente la distancia entre ellos.
También es posible prefijar esta distancia. Más potente aún es la opción
de leer los puntos del terreno generados por una estación total, pues el
levantamiento del perfil se hará de forma automática.
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Ventana de Propiedades de
nudos de terreno
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Tipo nudo, para la modificación de uno o varios
nudos ya introducidos.
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Denominación de nudos de terreno y
cruzamientos.
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Posibilidad de fijar la longitud entre
singularidades (puntos) del terreno y el ángulo respecto a la
anterior (coordenadas polares).
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Definición del perfil en planta, considerando
desniveles entre nudos o cotas absolutas.
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Datos de Cruzamientos: anchura, altura,
distancia de cruce a líneas existentes y tensión de éstas.
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Una vez definido el terreno, para
ubicar los apoyos se puede hacer un replanteo automático o situar éstos
en los lugares establecidos por el usuario; para ello se accederá a la
Paleta de Componentes (función y constitución de apoyos y tipo de
cruceta), se hará un clic con el botón izquierdo del ratón sobre el
icono deseado (apoyo fin de línea, apoyo metálico, cruceta plana, etc),
se desplazará hasta la zona de edición gráfica elegida por el usuario
(sobre la topografía definida anteriormente) y se hará otro clic sobre
el botón izquierdo. Cada vez que hacemos un clic introducimos un apoyo
(ángulo, alineación, etc) y un vano (LA-56, etc) que lo une al nudo
anterior, del que parte. Los apoyos y vanos se pueden introducir tanto
en planta como en perfil, según sea más cómodo para el usuario.
De esta manera tan sencilla se realiza
una línea de gran longitud en muy pocos minutos.
Las características de apoyos y vanos
(tipo de apoyo, sección del cable, tipo de aislador, etc), en el proceso
de introducción de la línea, quedarán definidas en la Ventana de
Propiedades (datos y parámetros). Esta ventana también se utilizará para
modificar características de apoyos y vanos ya dibujados.
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Ventana de
Propiedades de apoyos y vanos
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Función, constitución y
fabricante, para la modificación de uno o varios apoyos ya
introducidos. Tipo de cruceta o montaje.
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Tipo Alineación (amarre o
suspensión).
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Denominación de apoyos, para
su identificación en el anexo y planos.
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Posibilidad de fijar la
dimensión mínima de las crucetas.
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Posibilidad de fijar la
longitud de los vanos.
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Posibilidad de fijar la
altura de los apoyos.
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Posibilidad de fijar el
esfuerzo útil en punta mínimo.
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Posibilidad de incluir
esfuerzos verticales adicionales (transformadores, etc).
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Cimentaciones monobloque o
por zapatas aisladas.
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Denominación del conductor y
número de conductores por fase.
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Coeficiente de seguridad del
conductor (para obtener el tense máximo del cantón) y
coeficiente de seguridad de apoyos (normal o reforzado).
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Denominación del aislador y
nivel de aislamiento requerido.
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Desviación horizontal de las catenarias por la acción del viento.
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Una vez diseñada la línea eléctrica, el
programa calcula automáticamente (según las condiciones del Reglamento
de Líneas Aéreas A.T.) todas las tensiones y flechas en hipótesis
reglamentarias, tensiones y flechas de tendido, cálculo de apoyos,
apoyos adoptados, cálculo de cimentaciones, cálculo de las cadenas de
aisladores, esfuerzos verticales sin sobrecarga para detectar apoyos
colgados y distancias de seguridad, realizando simultáneamente el perfil
longitudinal con dibujo automático de catenarias. En dicho cálculo,
considera la ecuación de la catenaria, la ecuación del cambio de
condiciones, en apoyos los esfuerzos horizontales, verticales y de
torsión, fórmula de Sulzberger para el cálculo de cimentaciones, etc.
Una vez calculado el proyecto se puede
acceder a los resultados desde tres puntos de vista:
- Haciendo un zoom ventana sobre la
planta o perfil longitudinal y observando minuciosamente todos los datos
obtenidos.
- Accediendo a los resultados del proyecto: Memoria Descriptiva, Anexo
de Cálculos, Pliego de Condiciones, Medición y Planos.
- Abriendo las ventanas de Tensiones y flechas en hipótesis
reglamentarias, Tensiones y flechas de tendido, Cálculo de apoyos,
Apoyos adoptados, Cálculo de cimentaciones, Cálculo de aisladores,
Esfuerzos verticales sin sobrecarga para detectar apoyos colgados y
Distancias de seguridad.
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Tensiones y flechas en
hipótesis reglamentarias
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Vano de
regulación, hipótesis de tensión máxima, hipótesis de flecha
máxima, hipótesis de flecha mínima y desviación horizontal de
las catenarias por la acción del viento (RLAAT).
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Tensiones y flechas de
tendido
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Cálculo de apoyos
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Esfuerzos verticales y
horizontales sobre los apoyos en las 4 hipótesis
reglamentarias (Viento, Hielo, Desequilibrio y Rotura),
esfuerzos descentrados en condiciones normales y distancia
mínima de conductores en el apoyo (RLAAT).
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Obtención automática del perfil
longitudinal. |