lineas de transimision

Tema 3.1 Introducción. Parámetros de las líneas de transmisión.
El análisis matemático del comportamiento de la transmisión de ondas electromagnéticas se realizó gracias a los trabajos de James Clerk Maxwell, Lord Kelvin y, principalmente Oliver Heaviside.
En 1855, Lord Kelvin formuló un modelo de difusión para la corriente en un cable submarino. Este modelo predijo correctamente el pobredesempeño que tendría el cable submarino transatlántico de 1858. En 1885, Heaviside publicó los primeros documentos sobre el estudio de la línea de transmisión, en los que describía su análisis de propagación en cables y la forma actual de las ecuaciones del telégrafo
Una línea de transmisión es una estructura material utilizada para dirigir la transmisión de energía en forma de ondaselectromagnéticas, comprendiendo el todo o una parte de la distancia entre dos lugares que se comunican. También se la utiliza para adaptar impedancias.
la denominación de líneas de transmisión exclusivamente para aquellos medios de transmisión con soporte físico, susceptibles de guiar ondas electromagnéticas en modo TEM (Modo Transversal Electromagnético). Un modo TEM se caracteriza por el hecho de quetanto el campo eléctrico, como el campo magnético que forman la onda son perpendiculares a la dirección en que se propaga la energía; sin existir, por tanto componente de los campos en la dirección axial (dirección en que se propaga la energía).
Para que existan propagación energética en modo TEM, es necesario que existan al menos dos conductores eléctricos y un medio dieléctrico entre ambos (quepuede incluso ser aire o vacío). Ejemplos de líneas de transmisión son el cable bifilar, el cable coaxial, y líneas planares tales como la stripline, la microstrip
Cuando la línea de transmisión introduce pérdidas, deja de tener un carácter ideal y es necesario ampliar el equivalente del circuito anterior añadiendo dos nuevos elementos: una resistencia serie R, que caracteriza las pérdidas óhmicaspor unidad de longitud generadas por la conductividad finita de los conductores, y que se mide en Ω/m, y una conductancia en paralelo G, con dimensiones de S/m (o Ω-1m-1), para representar las pérdidas que se producen en el material dieléctrico por una conductividad equivalente no nula, lo que da lugar al circuito equivalente de la siguiente figura:
Las ecuaciones que rigen voltaje y corrientecon dependencia armónica con el tiempo en una línea de transmisión son las siguientes:




La línea de transmisión es el elemento más común de los que conforman las redes eléctricas. En conjunto, estos elementos constituyen las arterias a través de las cuales fluye la energía eléctrica desde centros de generación hasta centros de consumo. La transmisión de dicha energía puede realizarse yasea por corriente alterna (CA) o directa (CD), y de acuerdo al diseño de la línea puede ser de transmisión aérea o subterránea.
 
Dependiendo del nivel de voltaje al cual se realiza la transmisión de energía eléctrica, se tiene clasificadas a las redes en tres categorías: transmisión, sub transmisión y distribución.
 
En México y otros países, los niveles de voltajes desde 115 kV o mayoresson considerados como de transmisión. Cuando se opera con voltajes de 66 hasta 115 kV se dice que la red es de sub transmisión. Por último,  niveles de tensión menores a 34.5 kV están relacionados con redes de distribución.
 
Por otro lado, excepto en pocas situaciones, la transmisión de energía eléctrica es aérea, de modo que el aislante común entre conductores es el aire circundante a losconductores, además de que los dispositivos de generación y de transporte se diseñan para que operen con corriente alterna trifásica.
 
En base a esto, es necesario desarrollar un modelo matemático que represente el comportamiento de la línea de transmisión aérea de corriente alterna y trifásica. Este modelo se caracteriza por cuatro parámetros principales:
 
·        Resistencia serie...