lineas de transmicion

Título: Calculo de Líneas de Alta Tención

Jhon PALOMINO C.

Unidad Académica de Ingeniería de Sistemas, Eléctrica y Electrónica, Universidad Católica de Cuenca
Cuenca, Ecuador

jhonpalominocardern@yahoo.com
Abstract: High voltage lines are used to transmit electrical power source to a load, for example from a hydroelectric plant to a substation hundreds of miles away so we willcalculate electric and magnetic fields produced by the same along with its career, plus the force exerted between conductors, applying the coulomb law, Biot-Savart, and vector calculus.
Resumen: las líneas de alta tensión se utilizan para transmitir energía eléctrica de la fuente hasta una carga, por ejemplo desde una planta hidroeléctrica hasta una subestación a cientos de kilómetros de distancia porlo cual realizaremos cálculos de campo eléctrico y magnético producido por las misma a lo largo de su trayectoria, además las fuerza que ejerce entre conductores, aplicando las leyes coulomb, Biot- Savart, y el cálculo vectorial.

I. Objetivos:
A. Objetivo General:
Realizar los cálculos de fuerzas, campo eléctrico y campo magnético en líneas de alta tensión.
B. Objetivos Específicos:Conocer los efectos producidos en líneas de alta tensión, como las fuerzas entre conductores y el campo eléctrico y magnético generado por las mismas.

Determinar y analizar las leyes de Coulomb, Guaus, Biot- Savart, para así realizar los cálculos.

Analizar los resultados de los cálculos obtenidos.


II. Introducción:
Las líneas de alta tensión son las que transportan energía de altatensión, en distancias muy largas. Su función es intercambiar energía entre las regiones que se unen, por lo que la transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos.
Es necesario elevar la tensión de transporte, para minimizar las perdidas y maximizar la potencia transportada. La tensión en los circuitos de transmisión puede extenderse desde 69 kV hasta 750 kV. Para esto es necesario hacer unarápida descripción de desarrollo de los conceptos de la electricidad y el magnetismo, y sus leyes (coulomb, gauss, Biot- Savart ) que desempeñan un papel central, para la obtención de los cálculos, y el análisis matemático.
A. Ley de coulomb: La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitudde ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.



B. Campo Eléctrico: Se define el vector campo eléctrico E en cualquier punto del espacio como la fuerza eléctrica F que actúa sobre la carga de prueba positivacolocada en ese punto, dividida entre la magnitud de la carga de prueba qo.




Si Q es positiva el campo eléctrico en p apunta radialmente hacia fuera de Q, y si Q es negativo, el campo eléctrico en p apunta radialmente hacia dentro de Q.

Fig. 1
C. Densidad de Carga Eléctrica: Se llama densidad de carga eléctrica a la cantidad de carga eléctrica por unidad de longitud, área o volumenque se encuentra sobre una línea, una superficie o una región del espacio, respectivamente. Por lo tanto se distingue en estos tres tipos de densidad de carga. Se representaría con las letras griegas lambda (λ), para densidad de carga lineal, sigma (σ), para densidad de carga superficial y ro (ρ), para densidad de carga volumétrica.
1). Densidad de carga lineal: Se usa en cuerpos lineales como, porejemplo hilos:

Donde Q es la carga encerrada en el cuerpo y L es la longitud. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en C/m (culombios por metro).
2). Densidad de carga superficial: Se emplea para superficies, por ejemplo una plancha metálica delgada como el papel de aluminio.

Donde Q es la carga encerrada en el cuerpo y S es la superficie. En el SI se mide en C/m2...