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Línea eléctrica aérea

Línea eléctrica aérea en Gloucestershire , Inglaterra .

Una línea eléctrica aérea es una estructura utilizada en la transmisión y distribución de energía eléctrica para transmitir energía eléctrica a lo largo de grandes distancias. Consta de uno o más conductores (comúnmente múltiplos de tres) suspendidos por torres o postes . Dado que la mayor parte del aislamiento lo proporciona el aire, las líneas eléctricas aéreas son generalmente el método de transmisión de energía de menor costo para grandes cantidades de energía eléctrica.

Construcción

Un hombre trabajando en líneas eléctricas en Nauru (2007)

Las torres de soporte de las líneas están hechas de madera (nueva o laminada), acero o aluminio (ya sea estructuras de celosía o postes tubulares), hormigón y, ocasionalmente, plástico reforzado. Los conductores de alambre desnudo en la línea generalmente están hechos de aluminio (ya sea simple o reforzado con acero , o materiales compuestos como fibra de carbono y vidrio), aunque algunos alambres de cobre se utilizan en distribución de media tensión y conexiones de baja tensión a las instalaciones del cliente. . Un objetivo principal del diseño de líneas eléctricas aéreas es mantener un espacio libre adecuado entre los conductores energizados y el suelo para evitar contactos peligrosos con la línea y proporcionar soporte confiable a los conductores, resistencia a tormentas, cargas de hielo, terremotos y otros daños potenciales. causas. [1] Hoy en día, las líneas aéreas funcionan habitualmente con tensiones que superan los 765.000 voltios entre conductores, siendo posibles tensiones incluso mayores en algunos casos.

Clasificación por tensión de funcionamiento.

Líneas eléctricas de alta y media tensión en Łomża , Polonia

Las líneas aéreas de transmisión de energía se clasifican en la industria de la energía eléctrica según el rango de voltajes:

Estructuras

Las estructuras para líneas aéreas adoptan diversas formas según el tipo de línea. Las estructuras pueden ser tan simples como postes de madera colocados directamente en la tierra, que llevan una o más vigas transversales para soportar los conductores, o una construcción "sin brazos" con conductores sostenidos sobre aisladores sujetos al costado del poste. Los postes tubulares de acero se utilizan normalmente en zonas urbanas. Las líneas de alto voltaje a menudo se transportan sobre torres o pilones de acero en forma de celosía. Para zonas remotas, se podrán colocar torres de aluminio mediante helicópteros . [4] [5] También se han utilizado postes de hormigón. [1] También se encuentran disponibles postes hechos de plástico reforzado, pero su alto costo restringe su aplicación.

Cada estructura debe diseñarse para las cargas que le imponen los conductores. [1] Se debe soportar el peso del conductor, así como las cargas dinámicas debidas al viento y la acumulación de hielo, y los efectos de las vibraciones. Cuando los conductores están en línea recta, las torres sólo necesitan resistir el peso ya que la tensión en los conductores se equilibra aproximadamente sin que se produzca fuerza resultante sobre la estructura. Los conductores flexibles sostenidos en sus extremos se aproximan a la forma de una catenaria , y gran parte del análisis para la construcción de líneas de transmisión se basa en las propiedades de esta forma. [1]

Un gran proyecto de línea de transmisión puede tener varios tipos de torres, con torres "tangentes" ("torres de suspensión" o "de línea", Reino Unido) destinadas a la mayoría de las posiciones y torres de construcción más pesada utilizadas para girar la línea en un ángulo, sin salida. (terminación) de una línea, o para cruces importantes de ríos o carreteras. Dependiendo de los criterios de diseño para una línea en particular, las estructuras de tipo semiflexible pueden depender del peso de los conductores a equilibrar en ambos lados de cada torre. Se puede pretender que estructuras más rígidas permanezcan en pie incluso si uno o más conductores se rompen. Estas estructuras pueden instalarse a intervalos en las líneas eléctricas para limitar la escala de fallas en cascada de las torres. [1]

Los cimientos para estructuras de torres pueden ser grandes y costosos, particularmente si las condiciones del terreno son malas, como en los humedales. Cada estructura puede estabilizarse considerablemente mediante el uso de vientos para contrarrestar algunas de las fuerzas aplicadas por los conductores.

líneas eléctricas de bajo perfil cerca de un aeródromo

Las líneas eléctricas y las estructuras de soporte pueden ser una forma de contaminación visual . En algunos casos las líneas se entierran para evitarlo, pero este " soterramiento " es más caro y por tanto poco común.

Para una estructura de un solo poste de madera para servicios públicos , se coloca un poste en el suelo, luego se extienden tres cruces desde este, ya sea escalonadas o todas hacia un lado. Los aisladores están unidos a las crucetas. Para una estructura de postes de madera tipo "H", se colocan dos postes en el suelo, luego se coloca una barra transversal encima de estos, extendiéndose hacia ambos lados. Los aisladores se colocan en los extremos y en el medio. Las estructuras de torres de celosía tienen dos formas comunes. Uno tiene una base piramidal, luego una sección vertical, donde se extienden tres cruces, generalmente escalonadas. Los aisladores de tensión están sujetos a las crucetas. Otro tiene una base piramidal, que se extiende hasta cuatro puntos de apoyo. Encima se coloca una estructura horizontal a modo de celosía.

A veces se tiende un cable a tierra a lo largo de la parte superior de las torres para brindar protección contra rayos. Un cable de tierra óptico es una versión más avanzada con fibras ópticas integradas para comunicación. Los marcadores de cables aéreos se pueden montar en el cable de tierra para cumplir con las recomendaciones de la Organización de Aviación Civil Internacional . [6] Algunas balizas incluyen luces intermitentes para avisar durante la noche.

Circuitos

Una línea de transmisión de circuito único lleva conductores para un solo circuito. Para un sistema trifásico , esto implica que cada torre soporta tres conductores.

Una línea de transmisión de doble circuito tiene dos circuitos. Para sistemas trifásicos, cada torre soporta y aísla seis conductores. Las líneas de alimentación de CA monofásicas utilizadas para la corriente de tracción tienen cuatro conductores para dos circuitos. Normalmente ambos circuitos funcionan con el mismo voltaje.

En los sistemas HVDC normalmente se llevan dos conductores por línea, pero en casos raros solo un polo del sistema se lleva en un conjunto de torres.

En algunos países como Alemania, la mayoría de las líneas eléctricas con voltajes superiores a 100 kV se implementan como líneas eléctricas dobles, cuádruples o, en casos raros, incluso hextuplicadas, ya que los derechos de paso son raros. A veces, todos los conductores se instalan con el montaje de las torres; A menudo, algunos circuitos se instalan más tarde. Una desventaja de las líneas de transmisión de doble circuito es que el mantenimiento puede resultar complicado, ya que es necesario trabajar cerca de alta tensión o desconectar dos circuitos. En caso de fallo, ambos sistemas pueden verse afectados.

La línea de transmisión de doble circuito más grande es la Kita-Iwaki Powerline .

Aisladores

Líneas eléctricas de media tensión con aisladores cerámicos en California
Los aisladores de suspensión modulares se utilizan para líneas de alta tensión.

Los aisladores deben soportar los conductores y soportar tanto la tensión normal de funcionamiento como las sobretensiones debidas a maniobras y rayos . Los aisladores se clasifican en términos generales como de tipo pasador, que sostienen el conductor por encima de la estructura, o de tipo suspensión, donde el conductor cuelga debajo de la estructura. La invención del aislador de tensión fue un factor crítico para permitir el uso de voltajes más altos.

A finales del siglo XIX, la limitada resistencia eléctrica de los aisladores de clavijas estilo telégrafo limitaba el voltaje a no más de 69.000 voltios . Hasta aproximadamente 33 kV (69 kV en América del Norte), se utilizan comúnmente ambos tipos. [1] A voltajes más altos, solo los aisladores de tipo suspensión son comunes para los conductores aéreos.

Los aisladores suelen estar hechos de porcelana procesada en húmedo o vidrio templado , con un uso cada vez mayor de aisladores de polímero reforzado con vidrio. Sin embargo, con el aumento de los niveles de voltaje, los aisladores poliméricos ( a base de caucho de silicona ) están experimentando un uso cada vez mayor. [7] China ya ha desarrollado aisladores de polímero que tienen un voltaje de sistema más alto de 1100 kV y la India está desarrollando actualmente una línea de 1200 kV (voltaje de sistema más alto) que inicialmente se cargará con 400 kV para actualizarse a una línea de 1200 kV. [8]

Los aisladores de suspensión están hechos de múltiples unidades, y el número de discos aislantes unitarios aumenta a voltajes más altos. La cantidad de discos se elige en función del voltaje de la línea, los requisitos de resistencia a los rayos, la altitud y factores ambientales como niebla, contaminación o niebla salina. En los casos en que estas condiciones no sean óptimas, se deben utilizar aisladores más largos. En estos casos se requieren aisladores más largos con una distancia de fuga más larga para la corriente de fuga. Los aisladores de tensión deben ser lo suficientemente fuertes mecánicamente para soportar todo el peso del tramo del conductor, así como las cargas debidas a la acumulación de hielo y al viento. [9]

Los aisladores de porcelana pueden tener un acabado de esmalte semiconductor, de modo que una pequeña corriente (unos pocos miliamperios) pase a través del aislador. Esto calienta ligeramente la superficie y reduce el efecto de la acumulación de niebla y suciedad. El esmalte semiconductor también garantiza una distribución más uniforme del voltaje a lo largo de la cadena de unidades aislantes.

Los aislantes poliméricos por naturaleza tienen características hidrofóbicas que proporcionan un mejor rendimiento en mojado. Además, los estudios han demostrado que la distancia de fuga específica requerida en los aisladores de polímero es mucho menor que la requerida en porcelana o vidrio. Además, la masa de los aisladores de polímero (especialmente en voltajes más altos) es aproximadamente entre un 50% y un 30% menor que la de una cuerda de porcelana o vidrio comparativa. La mejora de la contaminación y el rendimiento en mojado están dando lugar a un mayor uso de dichos aislantes.

Los aisladores para tensiones muy altas, superiores a 200 kV, podrán tener instalados anillos graduadores en sus terminales. Esto mejora la distribución del campo eléctrico alrededor del aislador y lo hace más resistente a las descargas eléctricas durante sobretensiones.

Conductores

Muestra de sección transversal de la línea eléctrica ACSR

El conductor más común que se utiliza para la transmisión en la actualidad es el conductor de aluminio reforzado con acero (ACSR). También se utiliza mucho el conductor de aleación de aluminio (AAAC). Se utiliza aluminio porque tiene aproximadamente la mitad del peso de un cable de cobre de resistencia comparable (aunque de mayor diámetro debido a su menor conductividad específica ), además de ser más económico. [1] El cobre era más popular en el pasado y todavía se utiliza, especialmente en voltajes más bajos y para conexión a tierra.

Si bien los conductores más grandes pierden menos energía debido a una menor resistencia eléctrica , son más costosos que los conductores más pequeños. Una regla de optimización llamada Ley de Kelvin (llamada así por Lord Kelvin ) establece que el tamaño óptimo del conductor para una línea se encuentra cuando el costo de la energía desperdiciada en el conductor es igual al interés anual pagado sobre esa parte del costo de construcción de la línea adeudada. al tamaño de los conductores. El problema de optimización se vuelve más complejo por factores adicionales como la variación de la carga anual, la variación del costo de instalación y los tamaños discretos de los cables que se fabrican comúnmente. [1] [10]

Dado que un conductor es un objeto flexible con un peso uniforme por unidad de longitud, la forma de un conductor tendido entre dos torres se aproxima a la de una catenaria . La curvatura del conductor (distancia vertical entre el punto más alto y el más bajo de la curva) varía según la temperatura y la carga adicional, como la capa de hielo. Se debe mantener un espacio libre mínimo por encima de la cabeza por motivos de seguridad. Dado que la temperatura y, por lo tanto, la longitud del conductor aumentan al aumentar la corriente a través de él, a veces es posible aumentar la capacidad de manejo de potencia (aumento) cambiando los conductores por un tipo con un coeficiente de expansión térmica más bajo o una temperatura de funcionamiento permitida más alta .

Conductores ACSR convencionales (izquierda) y modernos con núcleo de carbono (derecha)

Dos de estos conductores que ofrecen una caída térmica reducida se conocen como conductores de núcleo compuesto ( conductor ACCR y ACCC ). En lugar de hilos de núcleo de acero que a menudo se usan para aumentar la resistencia general del conductor, el conductor ACCC utiliza un núcleo de fibra de carbono y vidrio que ofrece un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 1/10 del del acero. Si bien el núcleo compuesto no es conductor, es sustancialmente más ligero y resistente que el acero, lo que permite la incorporación de un 28% más de aluminio (utilizando hebras compactas de forma trapezoidal) sin penalización de diámetro o peso. El contenido de aluminio añadido ayuda a reducir las pérdidas en la línea entre un 25 y un 40 % en comparación con otros conductores del mismo diámetro y peso, dependiendo de la corriente eléctrica. La reducción del hundimiento térmico del conductor con núcleo de carbono le permite transportar hasta el doble de corriente ("ampacidad") en comparación con el conductor totalmente de aluminio (AAC) o ACSR.

Las líneas eléctricas y sus alrededores deben ser mantenidas por linieros , a veces asistidos por helicópteros con hidrolimpiadoras o sierras circulares que pueden trabajar tres veces más rápido. Sin embargo, este trabajo ocurre a menudo en las áreas peligrosas del diagrama altura-velocidad del helicóptero , [11] [12] [13] y el piloto debe estar calificado para este método de " carga externa humana ". [14]

conductores de haz

Un conductor de haz

Para la transmisión de energía a largas distancias, se emplea la transmisión de alto voltaje. La transmisión por encima de 132 kV plantea el problema de la descarga en corona , que provoca importantes pérdidas de energía e interferencias en los circuitos de comunicación. Para reducir este efecto corona, es preferible utilizar más de un conductor por fase o conductores agrupados. [15]

Los conductores en haz constan de varios cables paralelos conectados a intervalos mediante espaciadores, a menudo en una configuración cilíndrica. El número óptimo de conductores depende de la corriente nominal, pero normalmente las líneas de mayor voltaje también tienen mayor corriente. American Electric Power [16] está construyendo líneas de 765 kV utilizando seis conductores por fase en un haz. Los espaciadores deben resistir las fuerzas debidas al viento y las fuerzas magnéticas durante un cortocircuito.

Compuerta distanciadora para haces de cuatro conductores
Accesorio de conductor de haz

Los conductores agrupados reducen el gradiente de tensión en las proximidades de la línea. Esto reduce la posibilidad de descarga de corona. En voltaje extra alto , el gradiente del campo eléctrico en la superficie de un solo conductor es lo suficientemente alto como para ionizar el aire, lo que desperdicia energía, genera ruido audible no deseado e interfiere con los sistemas de comunicación . El campo que rodea a un haz de conductores es similar al campo que rodearía a un único conductor muy grande; esto produce gradientes más bajos, lo que mitiga los problemas asociados con una alta intensidad de campo. La eficiencia de la transmisión mejora al contrarrestar las pérdidas debidas al efecto corona.

Los conductores agrupados se enfrían de manera más eficiente debido al aumento de la superficie de los conductores, lo que reduce aún más las pérdidas en la línea. Al transmitir corriente alterna, los conductores en haz también evitan la reducción de ampacidad de un solo conductor grande debido al efecto piel . Un haz de conductores también tiene una reactancia más baja en comparación con un solo conductor.

Si bien la resistencia al viento es mayor, la oscilación inducida por el viento se puede amortiguar en los espaciadores del haz. La carga de hielo y viento de los conductores agrupados será mayor que la de un solo conductor de la misma sección transversal total, y los conductores agrupados son más difíciles de instalar que los conductores individuales.

Cables de tierra

Conductor de aluminio Alambre aislante de polietileno reticulado. Se utiliza para líneas eléctricas de 6600V.

Las líneas eléctricas aéreas suelen estar equipadas con un conductor de tierra (cable blindado, cable estático o cable de tierra aéreo). El conductor de tierra generalmente está conectado a tierra en la parte superior de la estructura de soporte, para minimizar la probabilidad de que un rayo caiga directamente sobre los conductores de fase. [17] En circuitos con neutro puesto a tierra , también sirve como camino paralelo a tierra para las corrientes de falla. Las líneas de transmisión de muy alto voltaje pueden tener dos conductores de tierra. Estos se encuentran en los extremos exteriores del travesaño más alto, en dos puntos del mástil en forma de V o en un travesaño separado. Las líneas más antiguas pueden utilizar pararrayos cada pocos tramos en lugar de un cable blindado; Esta configuración se encuentra típicamente en las áreas más rurales de los Estados Unidos. Al proteger la línea de los rayos, el diseño de los aparatos en las subestaciones se simplifica debido a la menor tensión sobre el aislamiento. Los cables blindados en las líneas de transmisión pueden incluir fibras ópticas ( cables ópticos de tierra /OPGW), utilizadas para la comunicación y el control del sistema de energía.

HVDC Fenno-Skan con cables de tierra utilizados como línea de electrodos

En algunas estaciones convertidoras HVDC, el cable de tierra se utiliza también como línea de electrodo para conectarse a un electrodo de tierra distante. Esto permite que el sistema HVDC utilice la tierra como un conductor. El conductor de tierra está montado sobre pequeños aisladores puenteados por pararrayos encima de los conductores de fase. El aislamiento evita la corrosión electroquímica del pilón.

Las líneas de distribución de media tensión también pueden usar uno o dos cables blindados, o pueden tener el conductor puesto a tierra tendido debajo de los conductores de fase para brindar cierta medida de protección contra vehículos o equipos altos que toquen la línea energizada, así como para proporcionar una línea neutral en Sistemas cableados en estrella.

En algunas líneas eléctricas de muy alto voltaje en la ex Unión Soviética, el cable de tierra se utiliza para sistemas PLC y se monta sobre aisladores en las torres.

Conductores y cables aislados.

Los cables aéreos aislados rara vez se utilizan, generalmente para distancias cortas (menos de un kilómetro). Los cables aislados se pueden fijar directamente a estructuras sin soportes aislantes. Una línea aérea con conductores desnudos aislados por aire suele ser menos costosa que un cable con conductores aislados.

Un método más común es el cable de línea "cubierto". Se trata como un cable desnudo, pero a menudo es más seguro para la vida silvestre, ya que el aislamiento de los cables aumenta la probabilidad de que una rapaz de gran envergadura sobreviva al roce con las líneas y reduce ligeramente el peligro general de las líneas. Este tipo de líneas se ven a menudo en el este de los Estados Unidos y en áreas densamente boscosas, donde es probable que haya contacto con las líneas de árboles. El único inconveniente es el costo, ya que el cable aislado suele ser más costoso que su homólogo desnudo. Muchas empresas de servicios públicos implementan cables de línea cubiertos como material de puente donde los cables suelen estar más cerca entre sí en el poste, como en un elevador/ cabezal subterráneo , y en reconectadores, cortes y similares.

Amortiguadores

Un amortiguador Stockbridge

Debido a que las líneas eléctricas pueden sufrir vibraciones aeroelásticas impulsadas por el viento, a menudo se colocan amortiguadores Stockbridge en las líneas para reducir las vibraciones.

Líneas de transmisión compactas

Una línea aérea de transmisión compacta requiere un derecho de paso más pequeño que una línea eléctrica aérea estándar. Los conductores no deben acercarse demasiado entre sí. Esto se puede lograr mediante tramos cortos y travesaños aislantes, o separando los conductores del tramo con aisladores. El primer tipo es más fácil de construir ya que no requiere aisladores en el tramo, que pueden ser difíciles de instalar y mantener.

Ejemplos de líneas compactas son:

Se pueden diseñar líneas de transmisión compactas para mejorar el voltaje de las líneas existentes y aumentar la potencia que se puede transmitir en un derecho de vía existente. [18]

Baja tensión

Paquetes de cables aéreos en Old Coulsdon , Surrey

Las líneas aéreas de baja tensión pueden utilizar conductores desnudos sobre aisladores de vidrio o cerámica o un sistema de cables aéreos agrupados . El número de conductores puede oscilar entre dos (muy probablemente una fase y un neutro) hasta seis (conductores trifásicos, neutro y tierra separados más alumbrado público alimentado por un interruptor común); un caso común es cuatro (trifásico y neutro, donde el neutro también podría servir como conductor de tierra de protección).

Tren de potencia

Las líneas aéreas o cables aéreos se utilizan para transmitir energía eléctrica a tranvías, trolebuses o trenes. La línea aérea se diseña según el principio de uno o más cables aéreos situados sobre las vías del tren. Las estaciones de alimentación a intervalos regulares a lo largo de la línea aérea suministran energía desde la red de alto voltaje. En algunos casos se utiliza CA de baja frecuencia, que se distribuye mediante una red de corriente de tracción especial .

Otras aplicaciones

Las líneas aéreas también se utilizan ocasionalmente para alimentar antenas transmisoras, especialmente para la transmisión eficiente de ondas largas, medias y cortas. Para ello se suele utilizar una línea de matriz escalonada. A lo largo de una línea escalonada, los cables conductores para el suministro de la red de tierra de la antena transmisora ​​están unidos en el exterior de un anillo, mientras que el conductor dentro del anillo está sujeto a aisladores que conducen al alimentador permanente de alto voltaje de la antena. .

Uso del área bajo líneas eléctricas aéreas

El uso del área debajo de una línea aérea está limitado porque los objetos no deben acercarse demasiado a los conductores energizados. Las líneas y estructuras aéreas pueden desprender hielo, creando un peligro. La recepción de radio puede verse afectada debajo de una línea eléctrica, debido tanto al blindaje de la antena del receptor por los conductores aéreos como a la descarga parcial en los aisladores y las puntas afiladas de los conductores, lo que crea ruido de radio.

En el área que rodea las líneas aéreas es peligroso correr el riesgo de interferencias; por ejemplo, volar cometas o globos, utilizar escaleras u operar maquinaria.

Las líneas aéreas de distribución y transmisión cercanas a los aeródromos suelen estar marcadas en mapas, y las propias líneas están marcadas con llamativos reflectores de plástico, para advertir a los pilotos de la presencia de conductores.

La construcción de líneas eléctricas aéreas, especialmente en áreas silvestres, puede tener efectos ambientales significativos. Los estudios ambientales para tales proyectos pueden considerar el efecto de la tala de arbustos, el cambio en las rutas migratorias de los animales migratorios, el posible acceso de depredadores y humanos a lo largo de los corredores de transmisión, las perturbaciones del hábitat de los peces en los cruces de arroyos y otros efectos.

Accidentes de aviación

Un marcador de obstrucción de la aviación en una línea aérea de transmisión de alto voltaje recuerda a los pilotos la presencia de una línea aérea. Algunos marcadores se iluminan por la noche o tienen luces estroboscópicas.

La aviación general, el ala delta, el parapente, el paracaidismo, el vuelo de globos y cometas deben evitar el contacto accidental con los cables eléctricos. Casi todos los productos de cometas advierten a los usuarios que se mantengan alejados de las líneas eléctricas. Las muertes ocurren cuando los aviones chocan contra líneas eléctricas. Algunas líneas eléctricas están marcadas con marcadores de obstrucción, especialmente cerca de pistas de aterrizaje o sobre vías fluviales que pueden soportar operaciones de hidroaviones. La colocación de líneas eléctricas a veces ocupa sitios que de otro modo serían utilizados por ala delta. [19] [20]

Historia

La primera transmisión de impulsos eléctricos a larga distancia fue demostrada el 14 de julio de 1729 por el físico Stephen Gray . [ cita necesaria ] La demostración utilizó cuerdas de cáñamo húmedas suspendidas por hilos de seda (en ese momento no se apreciaba la baja resistencia de los conductores metálicos).

Sin embargo, el primer uso práctico de las líneas aéreas fue en el contexto de la telegrafía . En 1837, los sistemas de telégrafo comerciales experimentales alcanzaban una distancia de hasta 20 kilómetros (13 millas). La transmisión de energía eléctrica se logró en 1882 con la primera transmisión de alto voltaje entre Munich y Miesbach (60 km). En 1891, con motivo de la Exposición Internacional de Electricidad de Frankfurt , entre Lauffen y Frankfurt , se construyó la primera línea aérea trifásica de corriente alterna .

En 1912 entró en servicio la primera línea eléctrica aérea de 110 kV, seguida de la primera línea eléctrica aérea de 220 kV en 1923. En la década de 1920, RWE AG construyó la primera línea aérea para este voltaje y en 1926 construyó un cruce del Rin con las torres de Voerde . , dos mástiles de 138 metros de altura.

En 1953, American Electric Power puso en servicio la primera línea de 345 kV en Estados Unidos . En Alemania, en 1957 se puso en servicio la primera línea eléctrica aérea de 380 kV (entre la estación transformadora y Rommerskirchen). Ese mismo año entró en servicio en Italia la línea aérea que atraviesa el estrecho de Mesina, cuyos pilones servían al cruce del Elba 1. Este sirvió de modelo para la construcción del cruce del Elba 2 en la segunda mitad de los años 1970, en el que se la construcción de las torres de alta tensión más altas del mundo. Anteriormente, en 1952, se puso en servicio la primera línea de 380 kV en Suecia , en 1000 km (625 millas) entre las zonas más pobladas del sur y las mayores centrales hidroeléctricas del norte. A partir de 1967, en Rusia, así como en EE.UU. y Canadá, se construyeron líneas aéreas con una tensión de 765 kV. En 1982 se construyeron líneas eléctricas aéreas en la Unión Soviética entre Elektrostal y la central eléctrica de Ekibastuz , se trataba de una línea trifásica de corriente alterna a 1150 kV ( Powerline Ekibastuz-Kokshetau ). En 1999, en Japón se construyó la primera línea eléctrica diseñada para 1000 kV con 2 circuitos, la Kita-Iwaki Powerline . En 2003 se inició la construcción de la línea aérea más alta de China, el cruce del río Yangtze .

Análisis matemático

Una línea eléctrica aérea es un ejemplo de línea de transmisión . En las frecuencias del sistema de potencia, se pueden hacer muchas simplificaciones útiles para líneas de longitudes típicas. Para el análisis de sistemas de energía, la resistencia distribuida, la inductancia en serie, la resistencia de fuga en derivación y la capacitancia en derivación se pueden reemplazar con valores agrupados adecuados o redes simplificadas.

Modelo de línea corta y media.

Una longitud corta de una línea eléctrica (menos de 80 km) se puede aproximar con una resistencia en serie con una inductancia e ignorando las admitancias en derivación. Este valor no es la impedancia total de la línea, sino la impedancia en serie por unidad de longitud de línea. Para una longitud de línea más larga (80–250 km), se agrega al modelo una capacitancia en derivación. En este caso es común distribuir la mitad de la capacitancia total a cada lado de la línea. Como resultado, la línea eléctrica se puede representar como una red de dos puertos , como por ejemplo con parámetros ABCD. [21]

El circuito se puede caracterizar como

dónde

La línea media tiene una admitancia de derivación adicional.

dónde

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdefgh Donald G. Fink y H. Wayne Beaty, Manual estándar para ingenieros eléctricos, undécima edición , McGraw-Hill, Nueva York, 1978, ISBN  0-07-020974-X , Capítulo 14 Transmisión aérea de energía
  2. ^ Gönen, T. (2014). Ingeniería de sistemas de transmisión de energía eléctrica: análisis y diseño (3ª ed.). Prensa CRC. ISBN  9781482232233.
  3. ^ Kynge, James (8 de junio de 2018). "El juego de poder global de China" . Tiempos financieros . Consultado el 10 de junio de 2018 .
  4. ^ "Powering Up - Revista vertical - El pulso de la industria de los helicópteros". verticalmag.com . Archivado desde el original el 4 de octubre de 2015 . Consultado el 4 de octubre de 2015 .
  5. ^ Operaciones de helicópteros Sunrise Powerlink en Youtube
  6. ^ "Capítulo 6. Ayudas visuales para señalar obstáculos" (PDF) . Anexo 14 Volumen I Diseño y operaciones de aeródromos . Organización de Aviación Civil Internacional . 2004-11-25 . Consultado el 1 de junio de 2011 . 6.2.8... esféricos... de diámetro no inferior a 60 cm. ... 6.2.10 ... deberá ser de un color.
  7. ^ "Fabricante de aisladores poliméricos". NGK-Locke . Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2012.
  8. ^ "ABB energiza el transformador a un récord de 1,2 millones de voltios". Noticias mundiales de energía . Consultado el 7 de octubre de 2016 .
  9. ^ "Productos de caucho avanzados: aisladores de suspensión". Archivado desde el original el 18 de marzo de 2022 . Consultado el 17 de septiembre de 2013 .
  10. ^ "Elección económica del tamaño del conductor: ley de Kelvin".
  11. ^ Jefe, Elan (abril de 2015). "Carga de alto valor". Revista Vertical . págs. 80–90. Archivado desde el original el 19 de abril de 2015 . Consultado el 11 de abril de 2015 .
  12. ^ Maher, Guy R. (abril de 2015). "Un corte por encima". Revista Vertical . págs. 92–98. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2015 . Consultado el 11 de abril de 2015 .
  13. ^ Harnesk, Tommy (9 de enero de 2015). "Helikoptermonterad motorsåg snabbkapar träden". Ny Teknik (en sueco). Archivado desde el original el 12 de enero de 2015 . Consultado el 12 de enero de 2015 .
  14. ^ Weger, Travis (14 de noviembre de 2017). "Helicópteros WAPA: ahorrando tiempo y dinero". TDWorld . Consultado el 7 de diciembre de 2017 .
  15. ^ Grainger, John J. y WD Stevenson Jr. Análisis y diseño de sistemas de energía, segunda edición. McGraw Hill (1994).
  16. ^ Freimark, Bruce (1 de octubre de 2006). "Solución de seis hilos". Mundo de transmisión y distribución . Consultado el 6 de marzo de 2007 .
  17. ^ Uman, Martín A. (24 de enero de 2008). El arte y la ciencia de la protección contra rayos. Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 9780521878111.
  18. ^ Beaty, H. Wayne; Fink, Donald G., Manual estándar para ingenieros eléctricos (15.ª edición) McGraw-Hill, 2007 978-0-07-144146-9 páginas 14-105 a 14-106
  19. ^ Accidentes de aviación debido a líneas eléctricas aéreas
  20. ^ "Pacific Gas and Electric Company recuerda a los clientes que deben volar cometas de forma segura". Archivado desde el original el 20 de octubre de 2014 . Consultado el 20 de octubre de 2014 .
  21. ^ J. Glover, M. Sarma y T. Overbye, Análisis y diseño de sistemas de energía, quinta edición , Cengage Learning, Connecticut, 2012, ISBN 978-1-111-42577-7 , Capítulo 5 Líneas de transmisión: operación en estado estacionario 

Otras lecturas

enlaces externos