Detallar los principales aspectos y requerimientos que necesita una línea de transmisión de energía eléctrica tanto en sus cálculos como en su ensamblaje

Sistemas de Transmisión Eléctrica.

Edgar Camilo Junco Rios 20132007660, Cristian de Jesús Castillo Cruz 20132007015, David Mateo González Cardenas 20132007688

ecjuncor@correo.udistrital.edu.co

cdcastilloc@correo.udistrital.edu.co

dmgonzalezc@correo.udistrital.edu.co

1. Objetivo general

Detallar los principales aspectos y requerimientos que necesita una línea de transmisión de energía eléctrica tanto en sus cálculos como en su ensamblaje

1. objetivos específicos

• Relacionar los conceptos y definiciones adquiridas en clase, para realizar un análisis adecuado sobre el comportamiento físico y matemático que hay en una línea de transmisión.
• Manejar de forma eficiente la información obtenida mediante la investigación de la patente seleccionada, para poder realizar la aplicación necesaria.
• Llevar a cabo el proyecto en los tiempos determinados.

1. Marco Referencial

Es el conjunto de dispositivos para transportar o guiar la energía eléctrica desde una fuente de generación a los centros de consumo (las cargas). Y estos son utilizados normalmente cuando no es costeable producir la energía eléctrica en los centros de consumo o cuando afecta el medio ambiente (visual, acústico o físico), buscando siempre maximizar la eficiencia, haciendo las perdidas por calor o por radiaciones las más pequeñas posibles. La energía generada, ya sea hidroeléctrica o térmicamente, se transporta en grandes bloques a través de las Líneas de Transmisión, las cuales se interconectan por medio de subestaciones ubicadas tanto en los centros de generación, como en los sitios donde se hace la reducción que permite distribuir la energía a los consumidores finales. [1].

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Figura1. Líneas de Transmisión sobre estructuras metálicas.

El transporte de grandes bloques de energía corresponde al negocio de Transmisión el cual se hace a altos niveles de voltaje.

Se debe aclarar que trabajaremos con líneas de alta tensión, es decir aquellas que superan 1kV en corriente continua y 1,5kV en corriente directa, según el Real Decreto 243 de 2008. Cabe resaltar que existen tres categorías que están básicamente divididas para la generación y primera distribución, la segunda es  para el transporte de la energía, y la tercera aunque cumple la misma función que la anterior, esta tiene una diferencia de voltaje más alta debido a que sus distancias son mucho más largas.

1. Parámetros Eléctricos

  La Transmisión eléctrica generalmente se transmite mediante los sistemas de corriente alterna, pero también se pueden utilizar los sistemas de corriente continua pero las más convenientes son mediante la corriente alterna. [2].

Hoy en día, los niveles de voltajes de transmisión son generalmente considerados 110 kV y superiores.

Voltajes Inferiores como 66 kV y 33 kV generalmente se consideran voltajes de subtransmisión, pero que estos ocasionalmente se utilizan sobre largas líneas con cargas ligeras. Voltajes menores de 33 kV son generalmente utilizados para distribución. Voltajes por encima de 230 kV son considerados extra alta tensión y requieren diferentes diseños en comparación con los equipos utilizados en Voltajes más bajos. Líneas de transmisión aérea son de alambre no aislado, por lo que el diseño de estas líneas requiere mínimo autorizaciones a observarse para mantener la seguridad.

Una línea de sobrecarga eléctrica es una línea de transmisión de energía eléctrica suspendida por Torres o polos. Dado que la mayoría del aislamiento se proporciona por vía aérea, líneas eléctricas son generalmente el método de costo más bajo de la transmisión de grandes cantidades de energía eléctrica.

1. Materiales

Aislamiento

El funcionamiento de una línea de transmisión depende en gran escala de su aislamiento. En buena práctica se requiere que la tensión de arco en seco de los aisladores completos sea de tres a cinco veces mayor que la tensión nominal de funcionamiento, y que la longitud de la línea de fugas sea aproximadamente el doble de la menor distancia entre puntos con tensiones en el aire. Las modernas orientaciones tienden hacia los límites superiores, especialmente cuando se trata de tensiones muy elevadas. Los casos especiales de nieblas, salinas, polvos, o aire químicamente cargado deben ser estudiados aparte. Los aisladores no sólo deben tener resistencia mecánica suficiente para soportar con amplio margen las cargas debidas al hielo y al viento que puedan esperarse razonablemente, sino que deben ser construidos de manera que puedan resistir condiciones mecánicas muy severas, descargas atmosféricas y arcos alimentados por la corriente de servicio, sin dejar caer el conductor. La producción de arcos por contorno del aislador debe ser evitada en todos los casos, con la sola excepción del rayo, cualesquiera que sean las condiciones de humedad, temperatura, lluvia o nieve, y con la cantidad de polvo que habitualmente se acumula hasta ser limpiada por las lluvias.

Materiales aislantes

Los aisladores se construyen con vidrio, pastas o “compound” patentadas y porcelana. Para líneas de transmisión los aisladores de vidrio solo son recomendables si están construidos con vidrio especial resistente al calor, tal como el Pirex. Los productos orgánicos, incluyendo los compuestos o pasta “compound” de origen orgánico, no resisten la acción prolongada de altas tensiones, especialmente si están expuestos a la intemperie, por lo cual su uso queda limitado a instalaciones de baja tensión al interior de edificios.

Aisladores de soporte o aisladores rígidos Estos aisladores se construyen para tensiones de arco hasta 200 kV a 60 Hz, si bien es raro usarlos para tensiones de arco superiores a 180 kV (tensión nominal 75 kV). Estos últimos son equivalentes en tensión de arco, a algo menos de tres elementos de cadena de suspensión del tipo de 5 ¾ de pulgada (14.6 cm). Lo reducido del margen de aislamiento y el riesgo de aplicar tensiones tan altas sobre un solo aislador, relativamente frágil, hace que estos aisladores no se usen con tensiones superiores a 66 kV.

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Figura2. Líneas de Transmisión De alto Voltaje Tipo  XLPE

Aisladores de suspensión

Estos aisladores se usan casi exclusivamente en líneas de tensión superior a 66 kV, en vanos largos y con conductores pesados. Las unidades o discos modernos de caperuza y vástago han dado resultados muy satisfactorios y se han adoptado progresivamente para hacer frente a las necesidades de las más altas tensiones y de la construcción más pesada, con simplicidad y economía.

La tensión de arco por contorno en cadenas de aisladores de suspensión es casi proporcional a la distancia a tierra en el aire y aproximadamente igual a la tensión de arco entre varillas con la misma distancia, a 60 Hz y con las sobretensiones que se originan en las maniobras.

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