Componentes de Lineas de Transmisión de Potencia,
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8/16/2019 Componentes de Lineas de Transmisión de Potencia,
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COMPONENTES DE LINEAS DE TRANSMISIÓN
Autor: Ing. César Moreno
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COMPONENTES DE LINEAS DE TRANSMISIÓN
Elementos constitutivos de una línea
aérea• Conductores• Aisladores• Apoyos• Herrajes
• Puesta a tierra• Cable de guarda + F.O.
Tipos de apoyos en líneas aéreas
• Por su función
• Por el material
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• Conductores
– Conductores de fase
– Cable de guarda, F.O.
• Aisladores
- Vidrio templado
- Porcelana
- Poliméricos
• Apoyos
– Estructura soporte (fuste + crucetas + cúpula)
– Cimentación
– Puesta a tierra
• Ferretería
– Herrajes de fijación conductor-aislador
– Herrajes de fijación aislador-apoyo
– Amortiguadores
– Anillos de guarda
– Separadores
– Elementos de empalme
– Otros
Elementos constitutivos de una línea aérea
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• Conductores de fase
– Transportan la energía eléctrica
– Baja resistencia eléctrica – Resistencia mecánica a la tracción elevada
– Materiales: cobre, aluminio, aleación de aluminio, acero
• Cable de guarda
– Protege los conductores de fase frente a rayos – Resistencia eléctrica: dato poco importante
– Resistencia mecánica a la tracción elevada
– Materiales: acero galvanizado, aluminio
– Actualmente: OPGW (OPtical Ground Wire)
Elementos constitutivos de una línea aérea
Conductores
Posiciones cables
de guarda
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Conductores
Tipos de conductores según los materiales empleados
– Cables de aluminio (AAC - All Aluminium conductor)
– Cables de aleación de aluminio (AAAC - All Aluminium Alloy Conductor)
• Mayor resistencia mecánica que el cable de aluminio
• Menor conductividad eléctrica
– Cables a base de hilos de acero recubierto de aluminio (Alumoweld)
• Resistente a la corrosión• Mayor resistencia mecánica
acero
aluminio
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Conductores
Tipos de conductores según los materiales empleados
– Cables de aluminio con refuerzo de acero (ACSR – Aluminium Conductor Steel
Reinforced (Norma ASTM); tipo LA (Norma UNE))
• Los más usados (media y alta tensión)
• Rango entre 100 y 1500 A
• Gran variedad para adaptarse a las necesidades de carga y resistencia
mecánica
Hilos de aluminio
Hilos de acero
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Aisladores
• Elementos que aíslan y sirven de apoyo a los
conductores.
• Principales características
– Resistividad eléctrica elevada
– Rigidez dieléctrica elevada (superior al vacío)
– Resistencia mecánica elevada
– Fiabilidad alta (reducida tasa de fallos)
– Posibilidad de detección de fallos
– Peso reducido
• Causas de fallo de un aislador
– Envejecimiento
– Condiciones ambientales: humedad, contaminación
Efectos negativos en la calidad del servicio
(interrupción de suministro por apertura de las
protecciones)
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Aisladores
• Material empleado en los aisladores
– Porcelana (cerámico)
detección de fallos
• Se emplea poco
• Dificultad para la
internos (opaco)
– Vidrio
• El más empleado• Transparente: fácil detección fallos
• Más barato que la porcelana
cadena de amarre
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Aisladores
– Composite (aislador polimérico)
• Núcleo de fibra de vidrio para dotarle de resistencia mecánica
• Capa externa de material polimérico (goma)
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Tipos de aisladores según los esfuerzos aplicados
– Rígido
• Punto de sujeción al apoyo fijo (ningún grado de libertad)
• Sólo se usan en media tensión (inferior a 20 kV)
• Sometido a esfuerzos de flexión
Elementos constitutivos de una línea aérea
Aisladores
Aislador de 3 campanas
Campana
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Aisladores
Tipos de aisladores según esfuerzos aplicados
– Suspendido
• Punto de sujeción al apoyo con posibilidad de movimiento
• Sometido sólo a esfuerzos de tracción
• Formación de cadenas con número variable de elementos
Caperuza metálica
vástago
Campana (porcelana o vidrio) cadena de
suspensión
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Apoyos
• Soportan el peso y los esfuerzos de los conductores, aisladores, herrajes, y los
empujes adicionales debido al viento o acumulación de hielo y nieve en los cables
• Mantiene separados los conductores entre sí
• Clasificación según material empleado
– Apoyos de madera
– Apoyos de hormigón
– Apoyos metálicos• Clasificación según función
– Apoyos de alineación
– Apoyos de amarre
– Apoyos de ángulo
– Apoyos de fin de línea
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Apoyos
Configuraciones de conductores (I)
– Coplanar horizontal
• Reducida altura del apoyo
• Mayor anchura de corredor (servidumbre de paso)
• Empleado típicamente en tensiones elevadas y grandes vanos (míni mo
esfuerzo sobre cimentaciones)
Doble circuito: 2 líneas
que comparten los
mismos apoyos
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Apoyos
Configuraciones de conductores (II)
– Triangular (dos niveles)
• Altura del apoyo mayor que en horizontal
• Menor anchura de corredor que en horizontal
• Configuración más empleada: danubio
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Apoyos
Configuraciones de conductores
– En tres niveles
• Máxima altura de apoyo• Ancho de corredor mínimo
• Configuración tresbolillo: muy empleado en MT
• Configuración doble circuito vertical:
muy empleado en todas las tensiones
En la actualidad se tiende a
construir siempre apoyos de
doble circuito aunqueinicialmente sólo se instale uno
(futuras ampliaciones)
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FOTOS DE ESTRUCTURAS DE 500/220 kV
Postería L‐2238 Chiclayo‐Piura
Torre delta de 500 kV Carabayllo‐Trujillo
Torre delta de 500 kV Carabayllo‐Trujillo
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Torre de Suspensión de 500 kV
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Torre de Retención de 500 kV
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Torre D/C suspensión en 500 kV
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20Silueta estructura circuito doble vertical
de suspensión a 220 kVSilueta estructura circuito doble vertical de
retención a 220 kV
Torres DC en 220 kV
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Montaje Torres y Tendido conductores
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Montaje Torres y Tendido conductores
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Montaje Torres y Tendido conductores
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Herrajes
Anillos de guarda:
Equilibran u homogenizan las tensiones ocampo eléctrico soportadas por los
elementos de la cadena
Descargadores:facilitan el cebado del arco a través
del aire en lugar de contornear el
aislamiento, protegiendo a éste del
arco eléctrico en caso de falta
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Herrajes (II)
AmortiguadorStockbridge
Antivibradores: reducen las
posibles vibraciones en los cables
debidas al viento principalmente
Herrajes cadena
de suspensión
(línea MT y AT)
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Elementos constitutivos de una línea aérea
Herrajes (III)
Herrajes de cadenade amarre o anclaje
Separadores líneas
múltiples (dúplex, tríplex)
En líneas múltiples, cada fase está
compuesta por varios conductoresunidos eléctricamente entresí:
Dúplex (2conductores/fase)
Tríplex (3 conductores/fase)
Cuádruplex (4conductores/fase)
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Tipos de apoyos en líneas aéreas
Según su función• Alineación
– Soportan únicamente el peso de los conductores
– Los conductores no ejercen tracción sobre ellos
– Cadenas de aisladores: de suspensión• Amarre
– Pueden soportar esfuerzos de tracción de los conductores
– Evitan el posible efecto “dominó” (caída sucesiva de varios apoyos)
– Cadenas de aisladores: de amarre
• Ángulo – Conecta dos tramos de línea rectilíneos
– Esfuerzos de tracción resultantes del ángulo
– Cadenas de aisladores: de amarre
• Fin de línea
– Situados al principio o finalde la línea
– Soportan esfuerzos de tracción
de todos los conductores
– Cadenas de aisladores: de amarre
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Tipos de apoyos en líneas aéreas Según el
material con el que están fabricados
• De madera
– Facilidad de montaje y desmontaje
– Soportan esfuerzos reducidos – Vanos cortos
– Fragilidad de la línea
– Precio reducido
– Empleado en zonas donde abunda la madera
(EE.UU., países nórdicos, etc.)
– Poco peso: facilidad de transporte
– Empleado en todos los niveles de tensión
Línea de 130 kV (Suecia)
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Tipos de apoyos en líneas aéreas Según el
material con el que están fabricados
• De hormigón
– Hormigón armado vibrado – Fabricado mediante moldes en fábrica
– Necesario transportar apoyo completo
– Altura limitada por transporte
– Importante fase de control de calidad
– Sensible a agentes atmosféricos – Pesados. Transporte costoso
– Soportan grandes esfuerzos
– Empleado sobre todo en Baja Tensión y
Media Tensión
Apoyo de hormigón con cruceta metálica
Tipo bóveda (Media Tensión)
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Tipos de apoyos en líneas aéreas Según el
material con el que están fabricados
• Metálico
– Acero protegido mediante la oxidación mediante zincado
• Celosía – Construido a base de perfiles o tubos
– Diseño modular
– Transporte por partes
– Soporta grandes esfuerzos
– Se pueden conseguir grandes alturas
• Tubular
– Menor impacto visual
– Facilidad para incrementar altura insertando
módulos