SELECCION AISLAMIENTO LINEAS DE TRANSMISION

SELECCIÓN AISLAMIENTO PARA LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

Una línea opera la mayor parte del tiempo a unas condiciones que se denominan
normales, las cuales se caracterizan por estar cerca al voltaje nominal de operación.
Para que la calidad de la potencia sea adecuada, la variable voltaje debe estar
alrededor del voltaje nominal y presentar unas variaciones de acuerdo a la
regulación de voltajepermitida en el nivel de voltaje correspondiente.
Sobre una línea de transmisión de energía se presentan eventos de tipo interno o
externo ocasionando alteraciones importantes en el voltaje. El estudio de estos
eventos y como impactan la línea, es lo que corresponde a un estudio del
aislamiento. En una línea en etapa de diseño corresponde a la selección del
aislamiento.
La selección delaislamiento de una línea de transmisión depende de los esfuerzos
representados en sobrevoltajes. Estos sobrevoltajes son de tres (3) tipos:
A frecuencia industrial
Por maniobra
Por descargas atmosféricas
En el diseño del aislamiento hay que considerar cuales elementos hacen parte de
dicho sistema. Estos elementos son los siguientes:
La cadena de aisladores.
La mínima separación entre conductoresy las estructuras.
El apantallamiento o disposición del cable de guarda con respecto a las fases.
La resistencia de la puesta a tierra de torre, incluyendo la utilización de
conductores de compensación o "contrapesos". En la literatura técnica también
se conoce con el nombre de “contraantenas”.
1.

SELECCIÓN DE LA DISTANCIA DE FUGA DE LAS CADENAS DE
AISLADORES

De acuerdo a la IEC 71-1y 71-2 la tensión de operación y las sobretensiones
temporales determinan la longitud de la cadena de aisladores según el grado de
contaminación de la zona. Si el factor de falla a tierra está por debajo de un valor de
1.3, que es un valor usual en sistemas multiaterrizados, la norma sugiere como
suficiente el diseño de la cadena de aisladores para que soporte la máxima tensión
en estadoestacionario del sistema de fase a tierra. Si el factor de falla está por
encima de 1.3 es necesario tener en cuenta las sobretensiones temporales para el
diseño de la cadena de aisladores.
Universidad Nacional de Colombia

Leonardo Cardona Correa

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Para seleccionar las líneas de fuga de los aisladores el criterio principal a considerar
es el de la contaminación.
De acuerdo a la norma IEC71-2, se debe seguir los lineamientos dados en la tabla
1.
Si la contaminación es insignificante en la zona de acuerdo a la norma se debe
tomar una distancia de fuga en los aisladores de 16 mm/kV (kf). Por el contrario, si la
contaminación es muy fuerte la distancia de fuga se debe considerar de 31 mm/kV.
Y para grados de contaminación intermedios se toman valores de distancia de fuga
20 y25 mm/kV.
La distancia total de fuga estará determinada por la expresión:
D

Vmáx
3

1
kf
ka

Donde:
D: Distancia de fuga, mm
Vmáx: Tensión máxima de servicio del sistema, kV rms
Ka: Factor de corrección por altura
Kf: Coeficiente de fuga, mm/kV
El factor ka es igual a la densidad relativa del aire para la altura sobre el nivel del
mar donde estará instalada la cadena deaisladores. La densidad relativa se puede
calcular con la siguiente expresión:

δr 1.013 0.000107283 h
También se puede utilizar la fórmula de Halley:
δr

3.9210 Pb
273 T

Donde:
Pb: Presión barométrica en mm de Hg, calculada a la respectiva altura sobre el nivel
del mar.
T: Temperatura ambiente en °C a la altura sobre el nivel del mar.
La presión barométrica Pb se calcula con la expresión:Pb 10

log10(76)

h
18336

Donde h es la altura sobre el nivel del mar en m.
Universidad Nacional de Colombia

Leonardo Cardona Correa

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Una vez determinada la distancia de fuga requerida (D) se puede calcular el número
de aisladores.

Número de aisladores

Distancia de fuga requerida
Distancia de fuga de cada aislador

Para una línea a 230 kV el número de aisladores para...