* INSTITUTO TECNOLOGICO DE ORIZABA

PRESENTA

IBARRA AVENDAÑO DIEGO

TELLEZ VERA MIGUEL ANGEL (GLOBAL)

TUJILLO PEREZ CARLOS DANIEL (GLOBAL)

GONZALEZ HERNANDEZ DANIEL

Introducción:

A continuación se presenta un resumen de la unidad numero 1 parámetros de líneas aéreas de la materias sistemas eléctricos de potencia

Temario:

1.1 COMPONENTES FÍSICOS

1.2 RESISTENCIA

1.3 INDUCTANCIA Y REACTANCIA INDUCTIVA

 

1.4 CAPACITANCIA Y REACTANCIA CAPACITIVA

 

 

Componentes

Los principales componentes de una línea eléctrica aérea de AT son los:

· Conductores.

· Aisladores.

· Apoyos.

Los conductores

Estos son siempre desnudos. Pueden ser hilos de cobre reunidos formando cuerda o hilos de aluminio con refuerzo de acero. Estos últimos se prefieren por ser más ligeros y económicos.

Al igual que las placas de un condensador, los conductores de una línea mantienen la carga al desconectar la fuente de tensión.

Para prevenir accidentes graves, antes de trabajar sobre una línea en vacío, ésta debe ponerse a tierra, por lo cual se colocan interruptores adecuados de puesta a tierra. 

Las torres se conectan solidariamente a tierra. Cuando un rayo cae sobre la torre, o el cable de guardia, la corriente del rayo puede descargarse rápidamente a tierra sin llegar a producir arcos en la cadena de aisladores.

Tipos de Conductores

ACSR: Cable de aluminio con refuerzo central de acero.

 

AAC: Conductor fabricado en aluminio, de nominación usada generalmente para conductores desnudos.

Cable de Cobre: Cable de cobre desnudo en templado duro, semiduro y suave.

Disposición de Los Conductores

    

 En la medida de lo posible los conductores de las líneas aéreas se disponen  de tal manera que sus secciones formen los vértices de un triángulo equilátero, de esta manera la caída de tensión inductiva es la misma para los tres conductores, pero también se suele usar la disposición en un mismo plano.

Por otra parte, es frecuente la instalación en los apoyos de dos circuitos, o más, y que cada fase esté constituida por más de un conductor (conductor en haz)

  

Los aisladores 

   

 Sirven de apoyo y soporte a los conductores, al mismo tiempo que los mantienen aislados de tierra. El material más utilizado para los aisladores es la porcelana, el vidrio  y materiales sintéticos como resinas epoxi.

      

  

De una manera general los aisladores se pueden clasificar en:

a) Aisladores fijos: unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente, cambiar normalmente de posición después de su montaje.

b) Aisladores en cadena: constituidos por un número variable de elementos según la tensión de servicio; formando una cadena móvil alrededor de su punto de unión al soporte.  Este es el tipo de aislador más empleado en media y en alta tensión.

Los apoyos

Los apoyos que deben mantener los conductores a suficiente altura sobre tierra y adecuadamente distanciados entre sí.

Según su función se clasifican en:

- Apoyos de alineación: Su función es solamente soportar los conductores y cables de tierra; son empleados en las alineaciones rectas.

- Apoyos de anclaje: Su finalidad es proporcionar puntos firmes en la línea, que limiten e impidan la destrucción total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un conductor o apoyo.

- Apoyos de ángulo: Empleados para sustentar los conductores y cables de tierra en los vértices o ángulos que forma la línea en su trazado. Además de las fuerzas propias de flexión, en esta clase de apoyos aparece la composición de las tensiones de cada dirección.

- Apoyos de fin de línea: Soportan las tensiones producidas por la línea; son su punto de anclaje de mayor resistencia.

- Apoyos especiales: Su función es diferente a las enumeradas anteriormente; pueden ser, por ejemplo, cruce sobre ferrocarril, vías fluviales, líneas de telecomunicación o una bifurcación.

Resistencia

Las características de una línea de transmisión se determinan por sus propiedades eléctricas, como la conductancia de los cables y la constante dieléctrica del aislante, y sus propiedades físicas, como el diámetro del cable y los espacios del conductor.

* Estas propiedades, a su vez, determinan las constantes eléctricas

primarias:

* resistencia de CD en serie ( R )

* inductancia en serie ( L )

* capacitancia de derivación ( C )

* y conductancia de derivación ( G )

Las propiedades de los materiales también son utilizadas para seleccionar el cobre es utilizado en ambientes altamente corrosivos, ya que sus propiedades se prestan para este tipo de el tipo de conductor según las necesidades de la instalación.

Por ejemplo ambientes.

*¾ CUALIDAD ELECTRICA

*¾ CUALIDAD MECANICA

*¾ RESISTENCIA ATAQUES QUÍMICOS

La resistencia en conductores de una línea es causa de las pérdidas por transmisión, las cuales están dadas por la expresión I2R, donde I es la corriente que fluye a través de conductor y R es la resistencia del mismo.

Estas pérdidas tienen que ser mínimas, lo cual depende de un diseño adecuado de la línea, tomando en consideración factores como el calibre de conductores, número de los mismos por fase, tipo de material e influencia del medio ambiente, entre otros.

Los parámetros distribuidos se agrupan por una longitud unitaria dada, para formar un modelo eléctrico artificial de la línea.

Las características de una línea de transmisión se llaman constantes secundarias y se determinan con las cuatro constantes primarias.

Las constantes secundarias son impedancia característica y constante de propagación. 

Influencia Del Efecto Skin En La Resistencia

La resistencia también se ve afectada por el efecto skin (pelicular o superficial). Este consiste en la tendencia que tiene la corriente alterna a concentrarse en la superficie del conductor, efecto que se incrementa con la frecuencia. La resistencia se ve incrementada con este efecto ya que disminuye al área efectiva del conductor para transportar la corriente.

El cálculo del incremento de la resistencia debido al efecto skin es complejo, dando lugar a ecuaciones tipo Bessel.

Para efectos prácticos la corrección por este efecto se va a considerar al tomar el valor de resistencia a la corriente alterna de las tablas que suministran los fabricantes.

* Inductancia y Reactancia Inductiva

La resistencia y la inductancia ocurre a lo largo de la línea, mientras que entre los dos conductores ocurren la capacitancia y la conductancia.

Las constantes primarias se distribuyen de manera uniforme a lo largo de la línea, por lo tanto, se les llama comúnmente parámetros distribuidos.

El flujo magnético generado por la corriente en revisores de línea de transmisión produce una inductancia total cuya magnitud depende de la configuración de línea. Para determinar la inductancia de la línea, es necesario contar, como en cualquier circuito magnético con la permeabilidad

la intensidad magnética de campo H,

2. la densidad magnética de campo B, y

3. el acoplamiento de flujo λ

Si el conductor es de un material no magnético, y la corriente es asumida para ser uniformemente distribuida (sin ningún efecto superficial), entonces las líneas generadas internas y externas magnéticas de campo son círculos concéntricos alrededor del conductor con la dirección definida según la regla de la mano derecha.

Por la Ley de Ampere la fuerza magnetomotriz (fmm) en amperio-vuelta alrededor de cualquier trayectoria cerrada, es igual, a la corriente en ampere  encerrada por esa trayectoria.

La fmm. es igual a la integral de línea alrededor de una trayectoria cerrada de la componente de intensidad de campo magnético que es tangente a la trayectoria. Así

* Capacitancia Y Reactancia CapacitivaEl termino capacitancia lo definimos como una propiedad de un circuito la cual se opone a cualquier cambio en el voltaje del circuito, que tiene como habilidad para acumular y entregar carga.

Ya hemos estudiado las características de los circuitos eléctricos básicos construidos con dispositivos de resistencia eléctrica pura, ahora se conocerá la propiedad de otro componente llamado CAPACITOR, cuya propiedad es conocida como CAPACITANCIA,

La Capacitancia, como la Resistencia, aparece en toda clase de circuitos eléctricos y electrónicos. Sin ella, la radio y la televisión, tal como las conocemos hoy no existirían.

 

DEFINICIÓN: La Capacitancia es la propiedad de un capacitor de oponerse a toda variación de la tensión en el circuito eléctrico.

También se define, a la Capacitancia como una propiedad de almacenar carga eléctrica entre dos conductores, aislados el uno del otro, cuando existe una diferencia de potencial entre ellos, como se observa en la figura siguiente, las dos placas actúan como conductores, mientras que el aire actúa como un aislante.

Así como un Resistor está diseñado para tener Resistencia, el Capacitor está diseñado para tener Capacitancia; mientras que los resistores se oponen al flujo de la corriente, los capacitores se oponen a cualquier cambio en el Tensión eléctrica; el Capacitor más pequeño capaz de acumular carga eléctrica se construye de dos placas y un aislante de aire llamado dieléctrico.

Los Factores Que Determinan La Capacitancia De Un Capacitor Simple Son:

a) el área de la placas,

b) la separación entre las placas

c) el material del dieléctrico

La admitancia paralelo dé una línea de transporte se compone de conductancia y reactancia capacitiva.

La conductancia se desprecia debido a que su contribución es muy pequeña.

Las fugas de los aisladores, varía apreciablemente con las condiciones atmosféricas y con las propiedades conductoras del mugre que se adhiere a los aisladores.

La diferencia de potencial entre los conductores de una línea de transmisión hace que estos se carguen como las placas de un condensador cuando existe una diferencia de potencia entre ellas.

La capacidad entre conductores es la carga por unidad de diferencia de potencial.

La capacidad entre conductores paralelos es constante, El efecto de la capacidad de líneas de menos de unas 50 mil es pequeño y se desprecia normalmente.

Este efecto origina Factores que provocan perdidas de potencia en líneas de alta tensión y por consecuencia el rendimiento de la transmisión de energía en una instalación eléctrica.

Los conductores de una línea, aislados entre sí y aislados de tierra, son desde el punto de vista eléctrico, equivalentes a las armaduras de un condensador (capacitor).

*Cuando están a potenciales diferentes, toman una carga eléctrica que depende de estos potenciales y de tierra.

*En una línea de corriente alterna estos potenciales varían, y hace que se origine una corriente transversal: i = dq / dt

*Ésta corriente se suma a la corriente de la línea y es perjudicial, porque a medida que se le transfiera más carga al conductor, el potencial se vuelve más alto, y se vuelve más difícil transferirle más carga.

*El conductor tiene una capacitancia determinada para almacenar carga que depende del tamaño y forma y conductor; así como del medio que rodea a dicho conductor.

*La magnitud del efecto capacitivo es significativo en líneas aéreas de gran longitud, que abarquen más de 100 km.