lineas de transmision

1

INGENIERO GUILLERMO ANTONIO VALENCIA UNIVERSIDAD

ANTONIO NARIÑO

Estructuras (torres) Conductores y Cables de guarda Aisladores Herrajes

◦Tipos Empalmes a compresión Conectores paralelos Separadores amortiguadores

2

INGENIERO GUILLERMO ANTONIO VALENCIA UNIVERSIDAD ANTONIO

NARIÑO

Auto soportada (Suspensión)Mecánicamente no requiere de apoyos

adicionales para trabajar, como elementos sujetos a esfuerzos de tensión compresión debidos a cargas de aisladores y elementos externos como presión del viento.

los conductores están suspendidos mediante cadenas de aisladores o bien están apoyados

sobre aisladores rígidos.

3INGENIERO GUILLERMO ANTONIO VALENCIA

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO

Resisten las cargas verticales de todos los conductores (también los cables de guardia), y la acción del viento transversal a la línea, tanto sobre conductores como sobre la misma torre o estructura de apoyo. No están diseñadas para soportar esfuerzos laterales debidos al tiro de los conductores, por eso se las llama también de alineamiento.

4


NARIÑO

también llamadas rompe tramos. Se sugiere el uso de estas estructuras con la finalidad básica de limitar la caída en cascada (dominó) de las estructuras de suspensión, y para facilitar el tendido cuando los tramos rectilíneos son muy largos. se utilizan en cruzamientos y zonas donde se requiere obtener mayor atura de conductores

5


ANTONIO NARIÑO

básicamente se distinguen tres tipos:

TERMINAL, la disposición de los conductores es perpendicular a las ménsulas, la torre se dimensiona para soportar fundamentalmente el tiro de todos los conductores de un solo lado, y en general es la estructura más robusta de la línea.

6


ANTONIO NARIÑO

Se ubica en los vértices cuando hay cambio de dirección de la línea, la carga mas importante

que soporta es la componente del tiro (debida al ángulo) de todos los conductores

7


ANTONIO NARIÑO

Ha

Ht

h

D D

h= altura de los conductoresHt=altura de la trabeHa= altura del cable de guarda.D= distancia entre centros de conductores

8


ANTONIO NARIÑO

9


ANTONIO NARIÑO

SELECCION DEL TIPO DE CONDUCTOR

Los conductores de aluminio con alma de acero (ACSR) y los de aleación de aluminio (AAAC), tienen muy buenas Características de resistencia mecánica, que permiten en el caso de trazos rectilíneos, trabajar con los máximos esfuerzos que le son permitidos.

10


NARIÑO

Su superficie tiene mayor dureza, por tanto existirán menos daños superficiales durante a fase de tendido, Una línea menos dañada Tendrá menos probabilidad de que se produzca el efecto corona, por tanto es muy utilizada en líneas de muy alta tensión. Menor peso, el ser mas liviano, para flecha y vanos iguales da como consecuencia a igual altura de torres menor peso en las estructuras de remate y de ángulo, por la menor solicitación mecánica, esto influye en la economía especialmente cuando la trazo es quebrada. Para el caso de trazos rectos, a igualdad de tensión mecánica de tendido, se tiene menor flecha para igual vano, y en consecuencia menor altura de las estructuras de suspensión.

Una desventaja del AAAC es que por ser sus características mecánicas Consecuencia de tratamientos térmicos, el cable es muy sensible a las altas temperaturas (no debe superarse el límite de 120 ºC)

11


ANTONIO NARIÑO

La mejor solución para proteger líneas aéreas contra sobretensiones atmosféricas es impedir que éstas entren en los conductores de líneas aéreas.

Para eliminar totalmente la influencia del campo electroestático atmosférico sobre los conductores habría que construir alrededor de ellos una jaula de Faraday, lo que es económica y técnicamente imposible. Sin embargo, la experiencia confirma que uno o dos cables colocados sobre los conductores de fase y paralelos a éstos garantizan una discreta protección contra golpes de rayo directos. Tales cables de protección denominados hilos de guardia o hilos de tierra se colocan en el extremo más alto de los soportes y se conectan mediante la misma estructura del soporte a tierra. Generalmente se utilizan como hilos de guarda 2 cables de acero con secciones de 25 hasta 50 mm .

12


ANTONIO NARIÑO

Elementos de unión de los conductores con los aisladores y de estos con la estructura.

Los herrajes se deben construir libres de imperfecciones con superficies uniformes, y con perfiles de ángulos que queden angulares con un radio de curvatura que minimicen los fenómenos por el efecto corona.

13


ANTONIO NARIÑO

Amortiguadores de vibraciones tipo STOCKBRIGDE◦ amortiguadores de vibración eólica son de

última generación y son fabricados en cumplimiento de la norma internacional IEC 61897.Interrumpen la frecuencia de las vibraciones de los conductores.

14

INGENIERO GUILLERMO ANTONIO VALENCIA


Las cadenas de aisladores se utilizan en líneas de alta tensión que requieren grandes vanos y grandes esfuerzos.

Las cadenas simples de suspensión tienen un grado de libertad transversal al conductor, y giran libremente alrededor del punto de ataque a la torre.

Cuando es de interés impedir este movimiento se utilizan cadenas de suspensión en V, es importante notar que siempre ambas cadenas deben trabajar a tracción, por lo que la abertura de las cadenas (ángulo entre ellas) debe ser verificado (será mayor a mayor vano).

Las cadenas de suspensión en V permiten reducir la faja de servidumbre en la disposición coplanar vertical, en cambio en la disposición coplanar horizontal (o triangular) la fase central con cadena V permite reducir la ventana de la torre, para las fases laterales la cadena en V incide en la menor servidumbre.

15



Debe ser suficiente para transportar la potencia con cierta densidad de corriente, de manera que el calor que se genera por efecto Joule sea disipado alcanzándose en el conductor temperaturas moderadas. Cuando el transporte se hace a tensiones elevadas, el campo eléctrico en la superficie de los conductores comienza a ser dimensionante del diámetro de los mismos. Por tanto se hace evidente la conveniencia de utilizar conductores en haz (múltiples) separados convenientemente (15 a 20 veces su diámetro). El haz de conductores equivale para el campo eléctrico a un solo conductor de diámetro relativamente grande, y para la conducción de corriente se observa, como si fuera una superficie de disipación mayor que con un conductor solo de igual sección total.

16



17


ANTONIO NARIÑO

minimiza la altura, corresponde mayor ancho, y en consecuencia mayor franja de servidumbre. Se utiliza en altas tensiones y grandes vanos. Las torres bajas son solicitadas por menor momento y resultan de tamaños y pesos menores que con otras disposiciones Es el diseño natural en sistemas de circuito simple (simple terna), si se requiere doble se hacen dos líneas independientes.

COPLANAR VERTICAL Da a las estructuras máxima altura. Se utiliza para corredores estrechos, y da por resultado torres más altas Como ventaja permite circuitos dobles en una única torre (doble terna), debiendo considerarse atentamente que esto en rigor no es equivalente a dos líneas, ya que la probabilidad de que ambas ternas fallen es mayor que cuando se tienen estructuras independientes 18


ANTONIO NARIÑO

da alturas intermedias, los corredores son un poco más anchos, las alturas algo menores que para el caso anterior.

En voltajes más bajos (medios) con aisladores rígidos, la disposición es en triángulo con base horizontal y para tensiones mayores se puede aplicar la disposición con base vertical.

19



R= r * l R=resistencia de la línea l= longitud de la linea

r = ƥ/A en Ω /Km Para alambre r= resistencia Ω /Km

r = K ƥ/A en Ω /Km Para cable donde K es un coeficiente que varía de 1,01 a 1,04.

El valor de la r se ve afectado por :•Efecto superficial de la CA que presenta un fenómeno de auto inducción superficial que depende de la sección y del material, por tanto un conductor hasta 25mm*2 incrementa su valos hasta en un 8%.•Rugosidad e irregularidad: representa un valor del 1 al 4%.•Temperatura:

r=r 20 oC (1+α ( t – 20)

α=0,0039 Cuα=0,0040 Alα=0,0037 ACSRt= tem ambiente

r20oC= tem cond. A 20 o C

20


ANTONIO NARIÑO

El valor de la inductancia se calcula como:

L= 4,606*10^ -7 Log DMG/RMG en H/m

Donde DMG= (D12 D13 D23)^n n= número de conductores por líneaDXX = distancia entre conductores

El RMG depende especialmente de los siguientes factores los cuales se encuentran generalmente en tablas: No. De materiales del conductor, No. de hilos, No. de capas. Para el cable ACSR 30 hilos 2 capas 0,828 radio de conductor26 hilos 2 capas 0,809 radio de conductor54 hilos 3 capas 0,801 radio de conductorUna capa 0,55 a 0,77 radios de conductor.Despues de tener la inductancia podemos calcular la reactancia inductiva de la línea.

XL= 0,00289 F Log DMG/RMG en Ω/km F=frecuencia21



microF/Km

22


ANTONIO NARIÑO

Son utilizadas donde se desea tener un indice de confiabilidad aceptable para una cierta capacidad de transmisión, cada circuito está constituido por parejas así: a-a’, b-b’, c-c’, por tanto el RMG no es el de un conductor aislado y se debe calcular así:

RMGA =(r1daa’) ^1/2, RMGb =(r1dbb’) ^1/2 , RMGc =(r1dcc’ )^1/2

Entonces el radio medio geométrico para el circuito trifásico equivalente es:

RMG= (RMG A* RMG B * RMG C ) ^1/3

EL CÁLCULO DE DMG se calcula de igual forma así:

RMG AB= (d ab d ab’ d a’b d a’b’) ^1/4, RMG BC= (d bc * d b’c* d c’b* d b’c’) ^1/4

RMG AC= (d ac * d ac’* d a’c * d a’c’) ^1/4

23


ANTONIO NARIÑO

Obteniendo así el DMG de la línea de doble circuito

DMG= (DMG AB* DMG BC * RMG CA ) ^1/3

AL FINAL OBTENEMOS

XL= 0,1736 log ((DMG AB* DMG BC * RMG CA ) ^1/3/ (RMG A* RMG B * RMG C ) ^1/3



Se utiliza donde se quiere reducir el nivel de pérdidas por el efecto corona y el ruido, y además se incrementa la capacidad de trasmisión.

a a1 b b1 c c1

daa’ dbb’ dcc’

DAB DBC

DAC

Como la distancia entre conductores es pequeña, se puede decir que las distancias aa’=dd’=cc’= d , por lo tanto ,el rmg para dosconductores por fase es RMG=( rd )^2 y la

DMG=( DAB*DBC*DAC )^1/3

NOTA:El DMG se calcula de igual manera para cualquier tipo de conductores por fase.



RMG= Req=R (nr/R)^1/n

Donde n= número de conductores por fase que forman el hazr=radio del conductorR= radio equivalente del arreglo de conductores.Req=Radio equivalente

R= (d/ (n sen(180 o/n)))

26


NARIÑO

http://www.sapiens.itgo.com/documents/doc24.htm Fundamentos de sistemas de energia electrica,

Gilberto Henriquez Harper



lineas de transmision

Documents