Efecto piel

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REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN VALENCIA

EFECTO PIEL Y EFECTO CORONA
EN CONDUCTORES DE LINEAS DE
TRANSMISION DE POTENCIA

Autor: Alfredo Rodríguez

Profesor: Ing. Leonel Mujica

Valencia, mayo de 2009

INDICEINTRODUCCION………………………………………………………3
EFECTO PIEL………………………………………………………….4
Definición de efecto piel……………………………………………….…4
Resistencia cd y ca, influencia del efecto piel……………………4
EFECTO CORONA……………………………………………………6
Definición de efecto corona………………………………………6
Características……………………………………………………6
Formas de controlar el efecto corona……………………………7
Definición de las perdidas por el efectocorona…………………7
Calculo de perdidas por el efecto corona………………………..8
CONCLUSION………………………………………………………..10

INTRODUCCION

En las redes de transmisión de los sistemas de potencia se presentan fenómenos electromagnéticos y electroquímicos que afectan el comportamiento óptimo del sistema.
Para atenuar el efecto de estos fenómenos, su influencia en las líneas de transmisión deben serconsideradas en la etapa de diseño, para lo cual debemos entender la definición, el origen y las consecuencias de cada uno de estos fenómenos.
En este trabajo conoceremos dos de los fenómenos más comunes que ocurren en las líneas de transmisión de potencia conocidos como “Efecto Piel” y “Efecto Corona”. Entenderemos como afectan a las líneas de potencia, su origen y consecuencias en los parámetros de lared de transmisión.

EFECTO PIEL O SKIN
El efecto piel es un fenómeno electromagnético debido a la dificultad de los campos electromagnéticos de penetrar en los materiales conductores. Se demuestra directamente de las ecuaciones de Maxwell (que son la mejor forma de describir estos fenómenos de forma clásica), y se confirma para diámetros del conductor superiores a 3 veces la distancia de lasuperficie a la que circula la carga para una misma frecuencia.
En un conductor, la circulación de una corriente se distribuye en la superficie de su sección de acuerdo a la frecuencia. En corriente continua o alterna de muy baja frecuencia, toda la sección del conductor conduce corriente en forma homogénea. A medida que la frecuencia aumenta, la circulación sólo se produce por las zonas exterioresdel conductor. A frecuencias muy altas, sólo conduce la superficie exterior.
Este fenómeno hace que la resistencia efectiva o de corriente alterna sea mayor que la resistencia óhmica o de corriente continua. Este efecto es el causante de la variación de la resistencia eléctrica, en corriente alterna, de un conductor debido a la variación de la frecuencia de la corriente eléctrica que circula poréste.

La resistencia de corriente directa (cd) es

Ecuación 1

En donde ρT = es la resistividad del conductor a la temperatura T.
L= Longitud del conductor.
A= área de la sección transversal del conductor.
En unidades inglesas, el área de la sección transversal delconductor se expresa en circular mils (cmil). Una pulgada es igual a 1000 mils y 1 cmil es igual a π/4 mil2. Un circulo con diámetro D in, o sea (D in)(1000 mil/in) = 1000 D mil = d mil, tiene un área

es decir,

Ecuación 2

La resistencia de corriente alterna (ca) o resistencia efectiva de unconductor es

Ecuación 3

En donde Ppérdida es la perdida real de potencia del conductor en watt e I es la corriente rms del conductor. Para la cd, la distribución de la corriente es uniforme en toda la sección transversal del conductor y la ecuación 1 es valida. Sin embargo, para la ca...
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