Trabajo de Investigacion de LAZOS CERRADOS

LAZOS DE CONDUCTORES CERRADOS O BUCLES PASIVOS

RESUMEN: En este trabajo de investigación se presenta un método simple para determinar el campo magnético generado por líneas de transmisión usando LAZOS DE CONDUCTORES CERRADOS. El cálculo del campo magnético tiene en cuenta los efectos de mitigación de bucles pasivos, incluyendo su ubicación óptima en la línea mediante la aplicación dealgoritmos genéticos. Luego del análisis, se demuestra la validez del método y la factibilidad de aplicarlo en líneas de transmisión del sistema de potencia.


PALABRAS CLAVE: Lazos de conductores cerrados, líneas de transmisión, bucle pasivo, mitigación de campo magnético

1. INTRODUCCIÓN

El campo magnético a frecuencia industrial está presente en la mayor parte de nuestro entorno, dado que laslíneas de transmisión (LT) están ubicadas tanto en zonas rurales como urbanas. Por esta razón, es de gran interés para la comunidad científica y técnica y para algunos sectores gubernamentales analizar los efectos sobre las personas y equipos eléctricos y electrónicos asociados a la interacción directa con campos magnéticos. En Colombia, por ejemplo, para personas expuestas a camposelectromagnéticos, el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas -RETIE- (Minminas, 2008) limita la densidad de flujo magnético a 60 Hz en 100 uT(micro Tesla).
Por otro lado, los estudios coinciden en que para abordar el problema de campos electromagnéticos se deben considerar dos pasos. El primero consiste en calcular las intensidades de campo magnético generados por las LT; en este sentido, variaspublicaciones técnicas se han presentado en la literatura. De acuerdo con Memari y Janischewskyj (1996) y Memari (2005), el cálculo del campo magnético producido por una Línea de Transmisión comienza con el conocimiento de su geometría y sus condiciones de carga, luego se calcula como la suma vectorial del campo magnético generado por cada conductor; este método es ideal para implementar en programas desimulación. En Kaune y Zaffanella (1992) se presentan expresiones analíticas para calcular el campo magnético lejano, sin embargo, no son adecuadas para determinar el comportamiento del campo magnético cercano, por ejemplo, debajo de la Línea de Transmisión. En Pettersson (1996) la expansión multipolar fue utilizada para derivar expresiones analíticas simples de cálculo de campo magnético mediantela identificación de vectores espaciales de dos dimensiones (2D) con números complejos; el único problema es la confusión que se genera al utilizar los números complejos como fasores. Filippopoulos y Tsanakas (2005) expusieron un novedoso método de cálculo de campo magnético utilizando el doble número complejo, el cual usa dos unidades imaginarias y permite la representación simultánea de vectoresy fasores; el método es válido para distancias lejanas y cercanas a la línea. En este artículo, el campo magnético será calculado teniendo en cuenta diferentes aproximaciones y suposiciones basadas en las anteriores referencias, en particular aplicando las simplificaciones presentadas en Cruz e Izquierdo (2003), de tal manera que el error sea mínimo, tanto para distancias cortas como largas de laLT.
El segundo paso para abordar el problema de campos electromagnéticos consiste en determinar la efectividad y viabilidad de las técnicas de mitigación. En general, se han desarrollado diferentes técnicas para determinar el apantallamiento del campo magnético; se pueden encontrar expresiones analíticas para geometrías sencillas, y para las más complicadas se utiliza técnica numérica. EnCadavid et al. (2007) se mencionan diversos métodos para mitigar el campo magnético producido por una Línea de Transmisión, tales como incrementar la distancia entre los conductores de la Línea de Transmisión, apantallar los conductores de la Línea de Transmisión, balancear las corrientes de fase, utilizar láminas conductoras y ferromagnéticas, instalar bucles activos o pasivos y reorganizar las...