Informe transmisión de Energía Eléctrica II
- 1. Sidiel López 21.186.312 Transmisión de Energía Eléctrica II Ing. Eléctrica (43) Informe 10% Cargas que intervienen en la estructura En las estructuras de las líneas de transmisión se presentan una serie de cargar a lo largo de estas causadas por diferentes tipos de efectos los cuales son: - Las cargas presentadas por peso propio de los componentes de la línea. - Las cargas climáticas, relacionadas con los efectos que pueda tener el ambiente y clima con la línea. - Las cargas por construcción y mantenimiento, que son causadas a lo largo del momento de desconexión o conexión de la línea. Tipos de cargas. - Cargas por peso propio: Son las cargas permanentes generadas por el peso de las estructuras, cables, aisladores, herrajes. Etc. Estas pueden varían por el tipo de soporte, altura del mismo, tamaño de los conductores y peso. El peso de dichos conductores varía por el espaciamiento entre estos, la elevación y tensión que transporten dichos conductores. - Cargas climáticas: Son producidas por la cantidad de viento que se presente en la zona, la temperatura de esta, y humedad que se pueda presentar.
- 2. - Cargas por contención de falla en cascada: Estas cargas son administradas a las estructuras de soporte para mantener la rigidez de la línea, es decir, que al presentarse alguna anomalía en la estructura esta podrá absorber buena parte de la energía liberada asegurando así que la estructura sufra lo más mínimo de daños posibles. Por lo tanto las estructuras vienen ya diseñadas para mantener esta carga preventiva a través de ella. - Carga estática residual: Es una de las cargas utilizadas para la contención de una falla, la cual se podría definir como una porción de la tensión diaria que pasa a través de la línea. - Cargas aplicables: Son cargas aplicadas simultáneamente en todos los puntos de sujetacion de los cables para combatir con la fuerza mecánica que se presenta en los conductores al momento de estar energizados. - Cargas por construcción y mantenimiento: Son las cargas que se consideran desde el diseño de los soportes ya que, sirven de prevención y seguridad al momento de realizar operaciones de construcción y mantenimiento. Se deben considerar en cualquier caso de mantenimiento para contar con la mayor seguridad posible al momento de ejecutar una maniobra. - Cargas por tendido y tensado: Al momento de operar con los conductores puede producirse valores que excedan los predeterminados. Se pueden producir incrementos momentáneos de tensión liberándose cargas a lo largo de la componente vertical de los soportes y estructuras.
- 3. Dimensionamiento de las estructuras. El tipo de estructuras a utilizar para el diseño y en consecuencia la construcción de una Línea de Transmisión aérea, depende principalmente: - Del nivel de tensión eléctrica de operación. - Calibre del conductor a ser instalado. - Cantidad de circuitos necesarios para el enlace a la red eléctrica. - Disposición de fases en el espacio. - Los costos o presupuesto destinado para su construcción. - Zonas por donde pasará la trayectoria de la Línea de Transmisión. - Tipo de conexión o disposición de torre Dicho esto se podría decir que los tipos de estructuras más conocidos en el mercado son: - Torres auto-soportadas. Se le conoce como torres auto-soportadas a las estructuras formadas por celosía de acero, que por su geometría y diseño son capaces de soportar
- 4. su propio peso y las fuerzas ejercidas por los cables conductores y de guarda. Debido a su aplicación en cualquier tipo de terreno, las torres auto- soportadas son los tipos de estructuras más tradicionalmente usadas para líneas de transmisión aéreas. - Torres retenidas. Son estructuras formadas porcelosía de acero, que para soportar su propio peso y las fuerzas ejercidas por los cables conductores y de guarda, requieren de cables anclados al suelo o “retenidos”. La aplicación de las torres con retenidas es común para líneas largas de sólo un circuito, especialmente para terreno plano y accesible, ya que es de mayor facilidad su fijación. - Torres troncocónicas Son estructuras conformadas por secciones cónicas de acero, son frecuentemente usadas en zonas urbanas y suburbanas donde los anchos de derechos de vía son estrechos y solo es posible el uso de líneas cortas.
- 5. Estos postes también son usados como estructuras compactas; incluyendo el empleo de crucetas aisladas. Conductores. En la construcción de líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica, se utilizan casi exclusivamente conductores metálicos, ya sean de cobre o de aluminio, que están estructurados mediante cableado o alambres de hilos metálicos alrededor de un hilo central de hierro, esto debido a 2 factores importantes a tomar en cuenta al momento de diseñar una línea de transmisión, los cuales son el peso del conductor y la resistividad de este a grandes cantidades de tensión. Después de numerosas pruebas falladas, en las cuales se intentaba realizar tramos con conductores netamente de cobre o aluminio, se creó el conductor o cable con núcleo de acero del que se habló al principio, el cual fue capaz de soportar las cantidades de tensión requeridas sin romperse. Es por ello que hoy en día, el conductor utilizado para las líneas de transmisión es el con núcleo de acero conocido como ACSR.
- 6. Accesorios para conductores y cable de guarda. Entre los accesorios que se utilizan para los conductores y cables de guarda, para su protección, seguridad y mantenimiento, se podría decir que están los aisladores, errajes, amarre, amortiguadores y empalmes. - Aisladores: Los aisladores cumplen la función de sujetar mecánicamente el conductor manteniéndolo aislado de tierra y de otros conductores. Deben soportar la carga mecánica que el conductor transmite a la torre a través de ellos. Deben aislar eléctricamente el conductor de la torre, soportando la tensión en condiciones normales y anormales, y sobretensiones hasta las máximas previstas. Estos pueden ser hechos de porcelana, vidrio o materiales compuestos; vienen en forma de campana, barra y rígidos según sea la disposición. - Errajes: Dispositivo metálico que tienen como fin la fijación, protección eléctrica o mecánica, reparación, separación, amortiguamiento de vibraciones, etc. De los conductores o cables de guarda y los cables de temples. - Amarre: Estos son aquellos amarres entre la mordaza y el cable se hace con presión de manera tal que deba cortarse si se quiere remover, se
- 7. hace de este modo debido a todas las exigencias a las que se verá sometido. - Amortiguadores: Tienen por objeto evitar o interrumpir aquellas vibraciones que se dan a lo largo de toda la línea. - Empalmes: Tienen por objeto permitir la continuidad eléctrica del conductor y a la vez conservar su resistencia mecánica. Ángulos de inclinación y problemas. Los ángulos de inclinación de la torre y conectores dependen mucho de la relación con los factores climáticos y los problemas que puedan presentarse con estos. Al actuar el viento sobre el conductor se provoca un ángulo dependiendo de la relación de dicho ángulo con la inclinación de la cadena, tomando en cuenta siempre la separación entre líneas y la distancia entre ellas la cual viene dada por un ángulo de apallamiento que se debe tomar en cuenta en esos casos. 0 = ángulo de inclinación de la cadena k = relación entre el peso unitario del viento sobre el peso Lv = Longitud del vano viento p v L L ktg