Calculos De L Nea

 
CALCULO DE LINEAS

El dimensionamiento de una línea que lleve energía eléctrica requiere de conciliar cuatro aspectos fundamentales, a saber:
a)
que la línea asegure que las perdidas de energía en ella son las mínimas compatibles con el buen funcionamiento de la instalación.
b)
que los conductores, en condiciones normales de operación sean capaces de transportar la corriente que solicita elconsumo sin exceder sus temperaturas normales de servicio.
c)
que en condiciones de falla soporten las solicitaciones que el sistema les impone.
d)
que las condiciones de instalación de los conductores aseguren la integridad mecánica de ellos y de sus aislaciones.

El Primero de los aspectos se soluciona calculando la caída de voltaje que se produce en los conductores de una línea al circularpor ellos la corriente de carga; el segundo, verificando en las tablas de capacidades de transporte que no se excedan los valores allí fijados para la sección correspondiente al caso estudiado, el tercero, verificando que el conductor soporte las máximas corrientes transitorias que pueden circular en caso de cortocircuito, y el cuarto verificando que las cantidades de conductores en el ducto que loslleva es la adecuada o efectuando el calculo del comportamiento mecánico cuando se trata se líneas aéreas.
CALCULO DE CAIDAS DE VOLTAJE

Al circular la corriente por los conductores de la línea se producirá se en ellos una caída de voltaje que puede ser determinada mediante la aplicación de la ley de Ohm, según la cual :
         2.1


Sabiendo que Rc para un conductor de largo L, de sección S ymaterial de resistencia especifica  , está dada por la expresión :


     2.2

Y si recordamos que = 1/k, siendo 'k' la conductividad especifica del material, resultará :


     2.3



Reemplazando 2.2 o 2.3 en 2.1 se obtiene :


     2.4




o bien :


    2.5




En la tabla siguiente, se dan valores de resistividad y conductividad para los materiales más usuales :


RESISTIVIDAD YCONDUCTIVIDAD ESPECIFICA DE CONDUCTORES
Material
 Resistividad a 30 C OHM mm/m
K Conductividad a 30 C MHO mm/m
Aluminio
0.0295
34
Cobre
0.0179
56
Hierro puro
0.104
9,6
Acero dulce
0.135
7,4
Acero recocido normal
0.110
9,1



La norma NCh Elec. 4/81, establece valores máximos de caída de voltaje permisible en los alimentadores y subalimentadores para consumos e instalaciones interiores, con el fin de que elfuncionamiento de éstas sea eficiente, dichos valores son los siguientes :

Vp máximo : 3% del voltaje nominal de alimentador o subalimentador, siempre que la caida de tensión en el punto más desfavorable de la instalación no exceda el 5% de dicha tensión nominal. Estos valores son válidos para consumos de alumbrado, fuerza y calefacción o combinaciones de ellos.

En las expresiones de cálculoestablecidas hasta ahora no se ha considerado la influencia del factor de potencia en el comportamiento del Vp, en instalaciones alimentadas con corriente alterna. En los párrafos siguientes se analizan dos casos particulares de los cuales se pueden sacar conclusiones generales respecto de la incidencia de dicho factor.





2.1 Caídas de voltaje en líneas resistivas puras.

Con una aproximaciónaceptable se puede considerar líneas resistivas puras, a aquellas con conductores de sección hasta 42 mm2 (En ellos la relación de R/X > 5).
Del diagrama vectorial de la figura 2.1 se puede establecer :



 


Siendo Vc voltaje en el punto de alimentación e IR la caida de las líneas.
Para desfases pequeños puede aceptarse como suficientemente exacta la relación :
Fig. 2.1



de modo que :





y lasección en este caso será :

    2.6



Siendo Vpa el voltaje perdido admisible.

Esta expresión es aceptable para cos 0 > 0,9; para valores inferiores se recomienda las expresiones 2.4 y 2.5, las cuales a pesar de ser inexactas en este caso, puesto que dan una sección sobredimensionada, son más adecuadas desde el punto de vista de seguridad según el cual este sobredimensionamiento es deseable....