Pablo Salazar Cossio

Como parte de la construccion del PSE Masisea I etapa, evalue una propuesta del Contratista, para cambiar el modo de cruce del rio Ucayali, del modo aereo de 1200 metros de vano, al modo "bajo agua", con cable para 30 Kv(sistema 22,9 Kv) A continuacion presento la evaluacion realizada preliminarmente.

El Inspector de Obra del Gobierno Regional de Ucayali, informo de la sugerencia del Contratista, para realizar el cruce de la línea de 22,9 Kv al río Ucayali “bajo agua” considerando el comportamiento del cauce del río en esa zona, a traves de su Asiento en el Cuaderno de Obra.

El Contratista entrego el Informe del Servicio de Hidrografía y Navegación de la Amazonia, de evaluación, análisis y recomendaciones sobre el mejor método del cruce del río, ante las eventualidad de cambio del cauce, concluyendo en utilizar aproximadamente 5,000 metros de cable de 30 Kv “bajo agua”.

El Contratista expuso oficiosamente, una propuesta técnica de cruce “bajo agua”, algo distinta a la del Servicio de Hidrológica y Navegación de la Amazonia, que implica la utilización de 2,150 metros de cable de 30 Kv, “bajo agua”.

En principio podemos establecer las debilidades del cruce aéreo de la línea de 22,9 Kv:

1.- El Vano de cruce seria de aproximadamente 1200 metros en promedio, pero con razonables probabilidades de incrementarse por la erosion en la margen derecha.
2.- Requiere, dada la topografía, de torres metálicas de aproximadamente 80 metros de altura.
Dadas las características geológicas de ambas riberas del río, en el cruce, las cimentaciones seran exigidas.
3.- El riesgo del cambio del cauce, expone a la ubicación de una de la torre, en la ribera derecha, según se desprende del Informe del Servicio de Hidrologia y Navegación de la Amazonia.
4.- El vano de cruce del río, en modo aéreo, exige la instalación de cable de guarda, para protección contra descargas atmosféricas, con la consiguiente atracción de las descargas en zonas de flujo continua de embarcaciones. Debe considerarse que el punto de contacto del líder principal del rayo, se define dentro de los últimos 100 metros sobre la superficie, y que las descargas múltiples asociadas al mismo canal de descarga del líder del rayo principal alcanza a un área colindante de por lo menos un ciento de metros. Asi como también considerarse que la navegación en el río, en épocas de tormentas no se restringe, siendo habitual durante todo el día.

Evaluamos la consistencia del Informe del Servicio de Hidrografía y Navegación de la Amazonia.

El Informe documentado, aporta conclusiones importantes para la evaluación del cambio, al modo “bajo agua” del cruce de la linea electrica. Identifico dos argumentos claros:

a.- Define los límites de terrenos duros y consolidados, según su geología en las riberas, en todo el tramo de análisis. Estos límites se establecen en base a observaciones satelitales, marcados con linea color fucsia en la figura 2.
b.- Sustenta razonablemente, la probabilidad de cambio del cauce del río, por los registros históricos documentados, asociados a la morfología de los terrenos, la escasa pendiente y los volúmenes de sedimentación permanente. La figura 1, muestra tal progresión, resultado de superponer imágenes satelitales de los años, 1998, 2003, 2004 y 2005. Podemos apreciar que el meandro (codo) formado en la zona del cruce, esta desplazándose con un avance promedio anual de 230 metros hacia la izquierda medidos en el vertice del codo, hacia Puerto Angamos, aproximandose a Ciudad del Pescador.

El movimiento del meandro, se explica en mi opinion, por el fenomeno ocurrido en enero-abril de 1998, que acorto el recorrido del rio Ucayali, dejando a Masisea aislada, eliminandose el trebol del rio en esa zona. El recorrido de aproximadamente 35 Km del trebol ahora son de aproximadamente 5 Km, con una significativamente mayor pendiente promedio en ese tramo (algo asi como un "rapido"), produciendose una "descompresion" del rio que esta siendo meguado o asimilado progresivamente, suavisando la pendiente en un recorrido mayor a los 5 Km, aguas arriba del rio, permitido por la morfologia del lecho del rio. En terminos practicos diremos que las dos o quizas tres curvas del rio, aguas arriba, de Villa el Pescador tenderan a "enderezarse" en secuencia, es decir primero ocurrira en la primera curva y luega en la otra aguas arriba, y asi. Ubicandonos en el tiempo, esto dependera de la magnitud de los caudales en "avenidas", tendiendo en el limite, a promediar la pendiente en por lo menos la mitad del recorrido anterior (15 Km), si la morfologia es uniforme como asi parece. Por cierto que esta explicacion requiere mayor sustento tecnico posible con un modelo hidrulico del fenomeno. Pero tampoco asumamos que el rio ( o la gigante anaconda negra que vive en las profundidades del cauce) esta "jugando a los dados" con su ruta, pues considero que la movilizacion del meandro siempre tendra una explicacion tecnica.

Así también identifico debilidades de dicho Informe:

i.- Evalúa el cruce con criterios de diseño de lineas electricas, ligeros.
ii.- No considera el objetivo de mínimo costo en el cambio del modo del cruce.
iii.-La recomendación implica instalar aproximadamente 5 Km. de cable de 30 Kv, “bajo agua”, con la consiguiente utilización de siete empalmes “bajo agua”.

Lo propuesto por el Contratista, línea de color azul en la figura 2, es cruzar el río con cable “bajo agua”, en la zona del cruce y continuar enterrado en dirección hacia Ciudad del Pescador, donde pasaría a ser de modo aéreo hasta Masisea. Esta propuesta supone aceptar el pronóstico de desplazamiento del meandro, pero solo hasta antes de Ciudad del Pescador. Este arbitrario supuesto, añadido al uso de dos empalmes “bajo agua”, es la principal debilidad de la propuesta, por no tener argumentos razonables.

Considerando los aportes del Informe del Servicio de Hidrografía y Navegación de la Amazonia, las debilidades potenciales del cruce aéreo, como esta formulado en el proyecto, así como por lo sugerido por el Contratista oficiosamente, RECOMIENDO la siguiente propuesta técnica:

Efectuar el cruce unos cinco kilómetros aguas arriba del rio respecto del proyecto, hasta donde tenemos los terrenos más duros y consolidados en ambas riberas, como se muestra en la figura 2. Así, la ubicación de estructuras que continuaría desde Santa Rosa (ahora seria troncal), hasta este punto, estaría en terrenos tambien geologicamente buenos, pero accesibles desde Pucallpa a través de la trocha carrozable y por tanto posibles de reparar o remplazar ante eventualidades.

La propuesta que formulo(color verde pastel), tiene las siguientes ventajas comparativas:

I.- Cruce “bajo agua”, sin uso de empalmes, considerando que la fabricación nacional permite hasta 800 metros continuos.
2.- Establecer un lugar seguro, para la ubicación de la estructura de llegada en el otro lado del río, visto desde Pucallpa, sin suelos intermedios aluvionales.
3.- Utilizar menor cantidad de cable “bajo agua”, de las alternativas evaluadas.
4.- Establecer las estructuras de salida y llegada, en el cruce, en terrenos solidos y consolidados, teniendo acceso seguro para eventuales revisiones o reposiciones de estructuras.
5.- La ruta de la línea en modo aéreo hacia Masisea, después de cruzar el río, va por un terreno duro, consolidado y seguro.

La figura 1 es una imagen multitemporal resultado del montaje de la superposición de cuatro imágenes satelitales Radarsat georeferenciadas, se puede identificar la progresión de la erosión de las riberas del río Ucayali, por la dinámica de los meandros, a su vez resultado de las características morfológicas y la poca pendiente del río.

La figura 2 es una imagen satelital reciente del área del cruce, obtenida por Internet a traves del Google, donde se muestra los limites de terrenos duros y consolidados (linea fucsia), la propuesta de ruta del Servicio de Hidrológica y Navegación de la Amazonia (linea amarillay rosado), la propuesta oficiosa del Contratista (linea azul) y la propuesta de ruta del cruce que formulo (linea verde).

El trazo de color amarillo, es la ruta propuesta por el Servicio de Hidrografía y Navegación de la Amazonia, done el cable estaría dentro del eje (thalweg) del cause del río Ucayali, hasta encontrar terreno duro y consolidado. No se ha tenido en cuenta que el cruce también puede realizarse en la zona apropiada (geológicamente) continuando con la línea troncal antes de cruzar, en forma aérea.

El trazo rosado, de líneas punteadas, lo presenta el mismo Servicio de Hidrografía y Navegación de la Amazonia, como muestra de lo inconveniente, por su exposición a terrenos aluvionales en peligro por el desplazamiento del meandro. Este trazo, cruza el río y va en diagonal enterrado por terrenos aluvionales, hasta Masisea (el cable tendria 12 Km de longitud).

Estaría pendiente, la formulación, evaluación, revisión y aprobación, del modo constructivo de tendido e instalación del cable “bajo agua”.

El rayo, segun una importante teoria fisica es fuente del origen de la vida en nuestro planeta, es fuente de la vida, pues se conoce que al mezclar hidrogeno, agua, amoniaco, metano y sulfuro de hidrogeno; y sometida esta mexcla a una chispa electrica, se generan moleculas organicas complejas, base del desarrollo de seres vivos.

Existen varias hipotesis sobre los procesos de formacion de cargas electricas en las nubes, y es una necesidad de investigacion futura. El conocimiento del rayo, supone el modelarlo a traves de sus parametros mensurables, los cuales los podemos identificar como: densidad de rayos a tierra(Ng), nivel ceraunico(Td), polaridad de la descarga, caracteristicas de las descargas multiples, amplitud de la corriente de retorno, forma de la onda, y angulo de incidencia respecto a la vertical.

El nivel ceraunico(Td) representa el numero de dias de tormenta en el que por lo menos se escucho un trueno y visto su rayo. Segun Anderson y Eriksson(1980), luego de seis años de observaciones, propone que Ng es igual a 0.04 veces la raiz cuarta del indice ceraunico elevado a la quinta. Es muy relativa esta manera de encontrar el Ng, pues esta formula o relacion, no discrimina los rayos o descargas entre nubes de las nube-tierra. Pero donde no tenemos la informacion de Ng, a traves de Sistemas de Deteccion y Localizacion de Rayos(SDLR), esta formula es lo mas aproximado que podemos asumir.

Las descargas pueden tener "lider"(el puntero que desarrolla el canal de descarga) ascendentes y otros descendentes. Sin embargo, para cada caso, la polaridad puede ser positiva o negativa. Se conoce que el 90% de las descargas con lideres descendentes son de polaridad negativa, siendo el 10% restante de polaridad positiva, las cuales ocurren sobre todo en regiones de altitud sobre el nivel del mar. Cuando el lider es ascendente el 90% es de polaridad positiva.

Las descargas multiples se dan, en un 90%, por la ionizacion del canal de descarga de retorno y se suceden desde regiones distintas de la misma nube, con lider ascendente o descendente, pero llegando al mismo punto de contacto a tierra del lider principal. Un 10% de los casos, los puntos de contacto a tierra, de las descargas multiples, son distintos a los del lider principal. Para los propositos de proteccion de lineas electricas, se tienen en cuenta la frecuencia y ubicacion de los puntos de contacto de las descargas multiples.

La amplitud maxima de corriente de retorno de rayo, es funcion de su distribucion de probabilidad de ocurrencia. Segun Anderson y Eriksson (1978), la P(Io)=1/(1+(Io/31)*2.6); donde P(Io) es la probabilidad de ocurrencia de la corriente pico de descarga de rayo e Io es el valor de la corriente de rayo en KA.

La International Conference of Electrical Networks (CIGRE por sus siglas en frances) es un consejo creado en 1921 para dar respaldo al proceso de normalizacion que realiza la IEC (International Electrotechnical Commission) para los productos de instalaciones electricas de alta tension. Resultado de las labores del CIGRE se ha conformado el Grupo de Trabajo C4.4.04B(2004), con la participacion de academicos de Colombia, Brazil, Costa Rica, Cuba, Venezuela y USA, con el objeto de estudiar sistematicamente el fenomeno del rayo en zona tropical e incluir los resultados en programas de pregrado y postgrado de sus universidades.

En ER, tenemos el problema de definir los limites de la localidad a electrificar; lo cual resulta un tema difuso conforme mas pequeña es la localidad(por ejemplo 50 viviendas o menos o tambien de 100-150 pero con viviendas en la periferia rural cercana).

En el caso de localidades con menos de 50 casas, tenemos una dispersion de lotes entre ellos, a manera de vivienda-huerta, con frentes de lote de 15-20 metros o mas, y una area total de 400 a 800 m2 o mas. Resulta importante optimizar el costo de las redes aprovechando la topografia irregular y con desniveles, de manera tal que realizemos vanos de red secundaria del orden de 100-200-300 metros, con grapas tipo "cuña" largas para 10 KN al deslizamiento. Optimizar tambien el uso de armados con grapas de angulo-suspension para hasta 120 grados interno.

La revision del padron de usuarios, nos debe ayudar a determinar no incluir a dos viviendas de una misma familia. Solo una revision cuidadosa y el requerimiento de definiciones por el propio usuario involucrado optimiza la red a construir. Debemos de tener en cuenta que por muy social que sea el proposito de ER, debemos dejar redes para usuarios reales, pues es esa una de las criticas al programa, pues se liquida obras con 1000 acometidas y el primer año, se conectan comercialmente 350, el segundo año 250 mas y el tercero para adelante a ritmo tal que se llega al 70% como limite asintotico.

Participe como Supervisor del PSE Jimbe-Pamparomas I etapa, con 80 kilometros de lineas primarias y redes para aproximadamente 1300 usuarios. Al cabo de dos años de operacion comercial, los usuarios comercialmente conectados alcanzan poco mas del 93%. Es el resultado de un trabajo cuidadoso en el que el contratista participo activamente. La foto superior derecha muestra a las localidades de Lupahuari, Lacramarca y Santa Ana, en el extremo del PSE Jimbe, y la foto de la izquierda es la panoramica de Santa Ana donde a`reciamos los alcances de la loclaidad electrificada, con viviendas muy dispersas pero aun asi electrificadas sin sobrepasar el presupuesto de obra. Sera interesante conocer, para los fines del analisis, los actuales usuarios comerciales reales en el caso, por ejemplo, de los nueve PSE ejecutados por la DEP/MEM dentro del programa del PAFE I, en el Cusco, para un total de 11,000 usuarios.

En ER en la zona de selva baja, se tiene la necesidad de cruzar rios de muy baja pendiente, con topografia plana, y vanos de entre 1000-1500-2000 metros para el caso de los rios: Ucayali y Amazonas.

La conveniencia tecnica y economica de utilizar cable de energia de media tension(30 KV), para sistemas de 22,9 KV, debe ser analizada. Este articulo busca dejar un lineamiento para ese proposito.

La tecnologia actual, tiene una buena solucion tecnica y economica, de cables con polietileno reticulado y aislamiento extruido, XLPE, para hasta 500 KV en AC. Para grandes potencias como lineas de interconexion y altos voltajes, compite con las soluciones aereas, cuando fisicamente ambas son posibles. Existe dos escenarios; uno el de sistemas de hasta 69 KV y los de alta tension con 220 y mas KV. Para el segundo escenario se requiere un Acuerdo de Garantia de Calidad con el fabricante.

Para el primer escenario, que es el caso de ER, el tema pasa por standarizar protocolos de fabricacion con el unico fabricante radicado en el pais, en capacidad de realizarlo, como es Indeco. Nuestras cargas son bajas y las tensiones de operacion nunca superiores a 22,9 KV en ER. Los espacios entre los hilos del blindaje de cobre, se recomienda se rellenen con una carga expansiva, para imperbealizarlo frente al agua. Para protegerlo contra la corrocion por contenidos de minerales en rio, asi como de impactos por solidos, la cubierta exterior debera ser de polietileno de alta densidad, HDPE, con una lamina de aluminio o plomo, interior, para evitar el ingreso del agua al cable.

Un tema importante, es la capacidad tecnica de Indeco, para fabricar cables en longitudes muy largas sin empalmes. Se requiere maquinas en disposicion vertical que no dispone actualmente.

El anclaje en el lecho es un tema importante de ver con evaluacion del suelo del lecho, asi como la evaluacion de la ruta, pues las poca pendiente y el alto indice de depositos cambia el curso del rio periodicamente. La evaluacion de la batimetria, analisis granulometrico de los sedimentos y del agua del rio; y tambien el historial de la ruta del cause en los ultimos 20 años, son parte de la informacion a revisar

La utilizacion en ER, del sistema 22,9 KV con neutro rigidamente puesto a tierra en la salida, podria llevar a presindir de la pantalla de cobre, pues esta tendriamos que aterrarla en el mismo rio; y simplificar el revestimiento exterior si lo realizaramos trenzado(tipo triplex), con polietileno de alta densidad en cada fase. Las normas peruanas exigen el calibre minimo de 50 mm2, el cual es una desventaja para bajas cargas, pues pudieran ser de solo 25 mm2 si eliminaramos la pantalla y la cubierta exterior.

En la construccion del PSE Masisea Primera Etapa, se tiene un tramo de 17 KM de linea primaria principal en 22,9 KV se tiene el caso de la necesidad constructiva de aperturar una trocha de acceso para la construccion de la linea primaria en ese tramo dentro de una selva virgen, sin ningun tipo de caminos existentes.

La trascendencia de una trocha carrozable, enfrenta ahora el pedido de las comunidad, de utilizar dicha trocha, para usos de comunicacion entre las diferentes comunidades a los lados del tramo. Habiendose construido el tramo, debemos encontrar una solucion armoniosa de mediano y corto plazo.

Es claro que en el mediano plazo, no debe haber superposicion de la franja de servidumbre de la linea primaria de 22,9 KV con la trocha carrozable, conservando la distancia de seguridad de 2.5 metros al borde de la cuneta de la trocha carrozable futura.

En el corto plazo, la circulacion debe ser restringida unidades de transporte publico y en general, en la medida que la tal superposicion existe, por ser una trocha de acceso para la construccion y el mantenimiento en su operacion. Debe en el corto plazo establecerse las secciones tipicas de trocha y franja de servidumbre, que permitan estructurar en proyecto de ampliacion y mejoras de obras de arte de los 16 KM, asi como comprometer su financiamiento en un plazo definido.

Para el caso de postes de concreto, las consecionarias asociadas a Distriluz, tienen el criterio de determinar el tamaño de la muestra de postes, para cada caso en que se ejecuta las pruebas en el tiempo.

Considero que la correcta interpretación del tamaño de la muestra es el asociado a la cantidad identificada en la Orden de Compra, para cada tipo de poste diferenciado por sus prestaciones mecanicas y altura. Su fabricacion es un proceso continuo en una misma planta de produccion, con una misma técnica, proceso, origen de insumos y diseño.

El control de calidad se aplica sobre dos atributos. Uno la ejecuta unidad por unidad al 100% del lote, es del tipo visual, de los atributos externos del producto en cuanto a su acabado exterior; el cual es desarrollado en planta y en su arribo a Obra.

El segundo control de calidad, es por el atributo "prestación a la flexion hasta el limite de rotura", por muestreo continuo, según plan muestral asociado a los volúmenes de fabricación que permita ritmo sostenido de construcción de la Obra. Las dificultades por limitaciones de espacio para almacenamiento y manipulación, en fabrica, asi como la necesidad de establecer un ritmo sostenido de construccion compatible con el cronograma de ejecución contractual; recomiendan un plan de muestreo continuo.

Por lo cual, la suma total de las muestras parciales sometidas a pruebas de flexion, como parte del plan muestral continuo, no deben ser superiores al tamaño de la muestra correspondiente al lote definido en la Orden de Compra, para cada tipo.

El criterio utilizado actualmente deviene en un total de unidades probadas significativamente superior al que corresponde en el criterio explicado.

Las distancias minimas de seguridad en ER, tienen una trascendencia bastante diferente a las redes en zonas urbanas.

El concepto de riesgo considerado por Osinerg, es "la probabilidad de ocurrencia de un fenomeno natural potencialmente dañino". Es por lo menos, una definicion redundante y poco precisa, y por tanto su aplicabilidad esta limitada a lo logico y posible, hasta en tanto esta se corriga.

El fenomeno natural tiene que ser real, para que exista la probabilidad razonable de riesgo. Por ejemplo la distancia minima de 2.50 metros a la edificacion del conductor de media tension, medida horizontalmente, debe ser real. Es decir la edificacion tiene que existir a la altura del conductor. Si no fuera asi, pues no existe el punto de riesgo, pues la definicion antes indicada no es aplicable.

En una zona urbana, donde las edificaciones son construidas con una licencia de construccion, de un expediente tecnico de ingenieria. Las prescripciones de distancia comprometen a terceros en el tema. Quedando supletoriamente las responsabilidades del operador electrico. Las normas de seguridad son nacionales y aplicables a los municipios como a cada propietario de vivienda urbana, construida bajo licencia.

Las distancias minimas de las acometidas tienen la particularidad de medir los tres metros exigidos desde el lugar mas desfavorable en la proyeccion de la ruta del cable de acometida. Y adicionalmente alcanzar la distancia minima sobre calles y caminos de herradura, cuando es el caso, segun las normas. En ER debemos medir la primera distancia, desde el piso, parado debajo del cable de acometida y frente a la caja portamedidor. Esta precision es muy importante en ER, pues las vivienda no suelen tener el mismo nivel de la calle o camino exterior, en la mayoria de los casos.

En la foto superior, se muestra un armado de subestacion con el uso de mensulas de 1 metro, para conservar una distancia de seguridad, por eventual o potencial, futuro punto de riesgo, definido por Osinerg.

La foto superior esta referida en el articulo Nº 1.