Construccion de lineas de transmision

Protección Contra descargas directas del rayo en la subestación

Para proteger a la subestación de las descargas directas del rayo se utilizan hilos de guarda de la misma sección de los quese usan en las líneas de transmisión cuando el nivel isoceráunico es medianamente alto, o simples astas sobre los soportes cuando la probabilidad del rayo es muy reducida.
Un sistema usado concierta frecuencia para la determinación de la altura mínima de los hilos de tierra, a fin de asegurar una protección eficaz de los equipos, se basa en el método ideado por Langrehr que supone quecuando el rayo se descarga hacia tierra y se encuentra a una altura igual al doble de la del hilo de guardia, la descarga se efectuará sobre éstos o el suelo, por ser los puntos más cercanos al rayo.La zona de protección queda, entonces, determinada de la siguiente manera:
h: La altura de los conductores o del equipo a protegerse.
2a: El ancho de la celda.
H: Alturamínima de los hilos de guardia, de los mástiles o de las astas de protección.


Figura 1.- Zona de Protección de la Celda Contra Descargas Atmosféricas



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De la figura 1 se obtieneque:
R2 = H2 + a2 (1)
y R = 2H – h (2)
Reemplazando (1) en (2) queda:

(2H-h)2 = H2 + a2 → 4H2 + h2 – 4Hh = H2 + a2 (3)
agrupando los términos obtenemos:
3H2 – 4Hh + (h2 – a2) = 0(4)
La ecuación (4) corresponde a la ecuación de tipo de segundo grado: ax2 + bx + c = 0 cuya solución es:
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Reemplazando los términos de la ecuación (4) en la (5) obtenemos:El valor de H representa la altura mínima de los hilos de guardia para obtener una zona de protección adecuada.












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(5)



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