Lineas Electricas

U.T.O. – F.N.I. - LINEAS DE TRANSMISION Ing. Gustavo Adolfo Nava Bustillo

CAPITULO 7

CÁLCULO ELÉCTRICO DE LAS LINEAS DE TRANSMISIÓN
7.1. EFECTO CORONA. Si los conductores de una línea de transmisión se someten a un voltaje creciente, hasta que el gradiente de potencial (campo eléctrico) en la superficie del conductor llegue a un valor mayor que la rigidez dieléctrica del aire (gradientedisruptivo del aire), entonces se producen pérdidas de energía debido a la corriente que se forma a través del medio, es decir se ioniza el aire que rodea al conductor. Es decir, que todo sucede como si el aire se hiciera conductor, dando lugar a una corriente de fuga. En los conductores aéreos, el efecto es visible en la oscuridad, pudiéndose apreciar cómo quedan envueltos por un halo luminoso,azulado, de sección transversal circular, es decir, en forma de corona, por lo que al fenómeno se le dio el nombre de efecto corona. En las líneas de transmisión, el efecto corona origina pérdidas de energía y, si alcanza ciertos valores, puede producir corrosiones en los conductores a causa del ácido que se forma. Este efecto, depende de varios factores como: El nivel de tensión El diámetro delconductor Temperatura del medio ambiente Densidad relativa del aire Humedad del aire El efecto corona tiene las siguientes consecuencias: 1) Pérdidas de energía que se manifiestan en forma de calor 2) Oscilaciones electromagnéticas de alta frecuencia que se transmiten en toda la línea y provocan perturbaciones en las señales de radio y televisión La consecuencia práctica del Efecto Corona es unacorriente de fuga análoga a la debida a la conductancia del aislamiento La tensión a la cual empiezan las pérdidas a través del aire se llama Tensión Crítica Disruptiva y para ella el fenómeno aún no es visible. Cuando se alcanza la Tensión Crítica Visual, los efluvios se hacen luminosos o sea: Tensión Crítica Disruptiva < Tensión Crítica Visual

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Las pérdidas empiezan a producirse desde el momento en que la tensión de la línea se hace mayor que la tensión crítica disruptiva. Algunos fenómenos atmosféricos modifican la tensión disruptiva, por ejemplo la niebla y el granizo rebajan el valor de dicha tensión y lo mismo sucede con los humos de las fábricas. Es beneficioso que la tensión crítica Vc sealigeramente menor que la tensión de funcionamiento normal de la línea, ya que en caso de sobretensiones el efecto corona hace el papel de autoválvula de descarga 7.2. TENSIÓN CRÍTICA DISRUPTIVA. De acuerdo a la fórmula de Peek
UC  211   mc  mt  RMG  n  ln , DMG  kV RMG ( )

Donde UC = Tensión eficaz simple (fase-neutro) de la tensión crítica disruptiva (kV) 21,1 = 29,8/√2 =Valor eficaz dela rigidez dieléctrica del aire (kV/cm) 29,8 = Rigidez dieléctrica del aire a 25 ºC y 760 mm de Hg. Como se trata de corriente alterna (sinusoidal) se divide entre √2 3,926 b δ = Densidad relativa del aire = 273  t b = Presión barométrica (cm de Hg); y   y b  anti log 76  log( b )  log( 76)  18336 18336   y = Altura sobre el nivel del mar (m) t = Temperatura (º C) mC = Coeficiente deirregularidad (de rugosidad) de la superficie del conductor

( l o g (

mc

TIPO DE CONDUCTOR

1 0,93 – 0,98 0,83 – 0,87

Hilos de superficie lisa Hilos oxidados y rugosos Para cables

Fuente: Líneas de transporte de energía- Checa

mt = Coeficiente relativo al tiempo mt = 1 con tiempo seco mt = 0,8 con tiempo lluvioso n = número de conductores del haz de cada fase r = Radio delconductor (cm) DMG = Distancia media geométrica (cm) RMG = Radio ficticio (cm)

RMG  n n . r . R n 1





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)

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Fases simples: Fases dúplex: Fases tríplex: Fases cuádruplex:

n=1; n=2; n=3; n=4;

RMG  r
RMG  r . 

RMG  3 r . 2
RMG 
4

r . 2 . 3

 = separación entre los centros de los...