Estudiante
Páginas: 20 (4999 palabras)
Publicado: 14 de octubre de 2010
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CAPITULO 4 CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES USADOS EN LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DE 230 kV.
4.1. INTRODUCCIÓN.
La energía eléctrica producida en las estaciones generadoras es transportada a grandes distancias a través de líneas de transmisión hasta los puntos de consumo. En la construcción de líneas de transmisión de energía eléctrica, se utilizan casi exclusivamente conductoreseléctricos desnudos, que se obtienen mediante cableado de hilos metálicos “alambres” alrededor de un hilo central “llamada alma”. Las líneas de transmisión de energía eléctrica usan conductores metálicos solos “como Cu, Al, o Acero” ó en combinaciones para proveer al conductor de características eléctricas y mecánicas adecuadas que cumplan con las condiciones de diseño de la línea y cumpliendo normasespecificas. Una de las cualidades que deben poseer los conductores usados en las líneas de transmisión, es presentar una resistencia elevada a la corrosión atmosférica en condiciones normales y en condiciones extremas, variando sus características antes citadas en rangos establecidos por el fabricante o por las normas. Los metales utilizados en la construcción de líneas aéreas deben poseer trescaracterísticas principales: 1) Presentar una baja resistencia eléctrica, en consecuencia bajas pérdidas por efecto Joule. 2) Presentar elevada resistencia mecánica, ofrecer una elevada resistencia a los esfuerzos permanentes o accidentales.
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3) Costo razonable, debido a que en base al conductor se basa la infraestructura restante de una línea de transmisión. Los metales que satisfacen estascondiciones son relativamente escasos, a saber: Cobre. Aluminio Aleación de aluminio Combinación de metales (aluminio acero)
Pese a la menor resistencia eléctrica y superiores aptitudes mecánicas el cobre ha dejado de ser utilizado en la construcción de líneas de transmisión aéreas en alto voltaje debido a las características técnico - económicas que presenta este tipo de conductores respecto alos conductores que utilizan una combinación de materiales, esto es especialmente notado en alta y muy alta tensión. Todos los elementos constructivos de una línea de transmisión aérea deben ser elegidos, conformados, y construidos de manera que tengan un comportamiento seguro en condiciones de servicio, bajo las condiciones climáticas favorables y no favorables. La línea de transmisión debe operarbajo tensiones y corrientes de régimen permanente estable, y bajo las solicitaciones de cortocircuito establecidas.
4.2.
CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES DE ALUMINIO.
Independientemente de las características eléctricas y mecánicas que conducen a la elección de un tipo de conductor u otro, se deben siempre tomar en cuenta los principios básicos de uso del tipo de material que estánhecho los conductores. Se debe tomar en cuenta: Peso específico Resistividad “resistencia específica”
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Coeficiente de temperatura Módulo de elasticidad Coeficiente de alargamiento Carga de rotura Límite de elasticidad Coeficiente de dilatación lineal Calor específico Alargamiento a la rotura “AR [%]”
AR (%) = l − l0 × 100 S0
(4.1)
Donde: l: l0: S0: Longitud después de la roturalongitud inicial Sección transversal inicial
En la Tabla 4.1 se realiza una comparación de las propiedades más importantes de los materiales más usados “Al y Cu” en las líneas de transmisión, para esta comparación debemos considerara lo siguiente: La longitud del conductor será la misma La resistencia eléctrica del conductor será la misma La temperatura a la que se encuentran los materiales es lamisma TABLA 4.1 CARACTERÍSTICAS DEL Al y Cu Cu Al Unidades
[Ωmm²/m] [kg/cm³] [kg/mm²] [Cal/g ·° C] [$/kg]
Resistividad a 20° C “ρ” 0,01759 0,02826 Densidad “d” 8,8 2,7 Carga de rotura “σ” 37 a 45 16 a 20 Calor específico “c” 0,09 0,22 Precio “p” 7,360 2,47
La sección nominal mínima admisible de los conductores de cobre y sus aleaciones deben será de 10 mm2. En el caso de los conductores...
CAPITULO 4 CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES USADOS EN LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DE 230 kV.
4.1. INTRODUCCIÓN.
La energía eléctrica producida en las estaciones generadoras es transportada a grandes distancias a través de líneas de transmisión hasta los puntos de consumo. En la construcción de líneas de transmisión de energía eléctrica, se utilizan casi exclusivamente conductoreseléctricos desnudos, que se obtienen mediante cableado de hilos metálicos “alambres” alrededor de un hilo central “llamada alma”. Las líneas de transmisión de energía eléctrica usan conductores metálicos solos “como Cu, Al, o Acero” ó en combinaciones para proveer al conductor de características eléctricas y mecánicas adecuadas que cumplan con las condiciones de diseño de la línea y cumpliendo normasespecificas. Una de las cualidades que deben poseer los conductores usados en las líneas de transmisión, es presentar una resistencia elevada a la corrosión atmosférica en condiciones normales y en condiciones extremas, variando sus características antes citadas en rangos establecidos por el fabricante o por las normas. Los metales utilizados en la construcción de líneas aéreas deben poseer trescaracterísticas principales: 1) Presentar una baja resistencia eléctrica, en consecuencia bajas pérdidas por efecto Joule. 2) Presentar elevada resistencia mecánica, ofrecer una elevada resistencia a los esfuerzos permanentes o accidentales.
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3) Costo razonable, debido a que en base al conductor se basa la infraestructura restante de una línea de transmisión. Los metales que satisfacen estascondiciones son relativamente escasos, a saber: Cobre. Aluminio Aleación de aluminio Combinación de metales (aluminio acero)
Pese a la menor resistencia eléctrica y superiores aptitudes mecánicas el cobre ha dejado de ser utilizado en la construcción de líneas de transmisión aéreas en alto voltaje debido a las características técnico - económicas que presenta este tipo de conductores respecto alos conductores que utilizan una combinación de materiales, esto es especialmente notado en alta y muy alta tensión. Todos los elementos constructivos de una línea de transmisión aérea deben ser elegidos, conformados, y construidos de manera que tengan un comportamiento seguro en condiciones de servicio, bajo las condiciones climáticas favorables y no favorables. La línea de transmisión debe operarbajo tensiones y corrientes de régimen permanente estable, y bajo las solicitaciones de cortocircuito establecidas.
4.2.
CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES DE ALUMINIO.
Independientemente de las características eléctricas y mecánicas que conducen a la elección de un tipo de conductor u otro, se deben siempre tomar en cuenta los principios básicos de uso del tipo de material que estánhecho los conductores. Se debe tomar en cuenta: Peso específico Resistividad “resistencia específica”
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Coeficiente de temperatura Módulo de elasticidad Coeficiente de alargamiento Carga de rotura Límite de elasticidad Coeficiente de dilatación lineal Calor específico Alargamiento a la rotura “AR [%]”
AR (%) = l − l0 × 100 S0
(4.1)
Donde: l: l0: S0: Longitud después de la roturalongitud inicial Sección transversal inicial
En la Tabla 4.1 se realiza una comparación de las propiedades más importantes de los materiales más usados “Al y Cu” en las líneas de transmisión, para esta comparación debemos considerara lo siguiente: La longitud del conductor será la misma La resistencia eléctrica del conductor será la misma La temperatura a la que se encuentran los materiales es lamisma TABLA 4.1 CARACTERÍSTICAS DEL Al y Cu Cu Al Unidades
[Ωmm²/m] [kg/cm³] [kg/mm²] [Cal/g ·° C] [$/kg]
Resistividad a 20° C “ρ” 0,01759 0,02826 Densidad “d” 8,8 2,7 Carga de rotura “σ” 37 a 45 16 a 20 Calor específico “c” 0,09 0,22 Precio “p” 7,360 2,47
La sección nominal mínima admisible de los conductores de cobre y sus aleaciones deben será de 10 mm2. En el caso de los conductores...
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