Investigación sobre las líneas de transmisión aéreas Una línea de transmisión eléctrica es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión y distribución de la energía eléctrica, está constituida por: conductores, estructuras de soporte, aisladores, accesorios de ajustes entre aisladores y estructuras de soporte, y cables de guarda (usados en líneas de alta tensión, para protegerlas de descargas atmosféricas). 1. Componentes principales de una línea de transmisión Aérea a) Conductores: En la construcción de líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica, se utilizan casi exclusivamente conductores trenzados, los cuales son cables formados por alambres, en capas alternadas, enrolladas en sentidos opuestos. Esta disposición alternada de las capas evita el desenrollado y hace que el radio externo de una capa coincida con el interior de la siguiente. El trenzado proporciona flexibilidad con grandes secciones transversales. El conductor trenzado puede realizarse con hilos del mismo metal, o de distintos metales, según cuales sean las características mecánicas y eléctricas deseadas. Si los hilos son del mismo diámetro, la formación obedece a la siguiente ley: nh = 3 c2 + 3 c + 1 Siendo: nh = número de hilos; c = número de capas Los metales utilizados en la construcción de líneas aéreas deben poseer tres características principales: baja resistencia eléctrica, elevada resistencia mecánica, de manera de ofrecer resistencia a los esfuerzos permanentes o accidentales y bajo costo. Los metales que satisfacen estas condiciones son relativamente escasos, los cuales son: cobre, aluminio, aleación de aluminio y combinación de metales (aluminio acero). Fig. 1. Sección transversal de un conductor con refuerzo de acero con 7 hilos de acero y 24 de aluminio b) Aisladores: Sirven de apoyo y soporte a los conductores, al mismo tiempo que los mantienen aislados de tierra. El material más utilizado para los aisladores es la porcelana, aunque también se emplea el vidrio templado y materiales sintéticos. Bajo el punto de vista eléctrico, los aislantes deben presentar mucha resistencia ante las corrientes de fuga superficiales y tener suficiente espesor para evitar la perforación ante el fuerte gradiente de tensión que deben soportar. Para aumentar la resistencia al contacto, se moldean en forma acampanada Existen 2 tipos principales: Aisladores Fijos: Unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente, cambiar normalmente de posición después de su montaje. Fig.2 Aislador Fijo Unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente, cambiar normalmente de posición después de su montaje. Aisladores en cadenas Constituidos por un número variable de elementos según la tensión de servicio; formando una cadena móvil alrededor de su punto de unión al soporte. Éste es el tipo de aislador más empleado en media y en alta tensión. Fig.3. Aisladores en cadena c) Estructuras Soportes Estas deben mantener los conductores a suficiente altura sobre tierra y distanciados entre sí. En la parte más alta de la torre, se ponen conductores desnudos, llamados de guarda, que sirven para apantallar la línea e interceptar los rayos antes que alcancen los conductores activos situados debajo. Estos no conducen corriente alguna, por lo que normalmente se hacen de acero y se conectan solidariamente a tierra en cada torre. Las torres se conectan solidariamente a tierra, tomándose grandes precauciones para asegurar que la resistencia a tierra sea baja. Fig.4.Torre de suspensión de doble terna Los materiales empleados usualmente para realizar la estructura son: madera, hormigón, acero y en zonas de difícil acceso en algunos casos se emplea el aluminio. d) Herrajes: Los Herrajes son estructuras metálicas que acompañan la estructura de soporte de las líneas de transmisión aéreas, y que poseen muy variadas funciones. Como ser: proteger los aisladores unir entre sí los extremos de la cadena de aisladores y los conductores. Fig.5. Herrajes e) Protección: Pararrayos. Pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es ionizar el aire circundante para atraer un rayo. Al incidir el rayo sobre el pararrayos, este dirige la energía hacia el sistema de puesta a tierra (SPT) por medio de las bajadas. Apartarrayos. El aparta rayos es un dispositivo que nos sirve para eliminar sobre voltajes transitorios de las líneas de distribución eléctrica. Estos sobre voltajes se producen por descargas atmosféricas sobre las líneas o por cambios repentinos en las condiciones del sistema (como operaciones de apertura/cierre, fallas, cierre de cargas, etc.) Fig.6. Aparta rayos 2. Niveles de tensión en una línea de transmisión, tensión nominal, y tensión máxima. Se entiende por tensión nominal de una línea al valor convencional de la tensión eficaz entre fases. A partir de este valor se designa la línea y se refieren sus características constructivas y de funcionamiento. Una primera clasificación de las líneas eléctricas atendiendo al nivel de tensión es la siguiente: Tensión baja Tensión media Tensión Alta Nivel de tensión de la línea Tensión nominal(KV) Tensión máxima de diseño (KV) 3 3.6 6 7.2 Baja Tensión 10 12 15 17.5 20 24 25 30 30 36 Media Tensión 45 52 66 72.5 110 123 132 145 Alta Tensión 150 170 220 245 400 420 Tabla 1. Cuadro comparativo de niveles de tensión 3. Porcentajes de regulación Aceptados para el diseño de una línea de transmisión sin fluctuaciones de voltaje y el derecho de vía permitido. Un sistema de potencia bien diseñado debe ser capaz de entregar un servicio confiable y de calidad. Entre los aspectos que caracterizan una buena calidad de servicio están, la adecuada regulación del voltaje así como de la frecuencia. El Control de Voltaje tiene como objetivo mantener los niveles de tensión dentro de límite razonables. El problema; sin embargo, es diferente según se trate de una red de distribución o una. En una red de transmisión se pueden admitir variaciones de tensión mayores que en una red de distribución, ya que no existen aparatos de utilización directamente conectados a ella. Por lo tanto, dentro de ciertas limitaciones, no hay mayores inconvenientes en que la tensión en un punto dado de la red de transmisión varíe dentro de límites relativamente amplios, alrededor de un valor que puede ser diferente del nominal. En líneas de transmisión las variaciones de tensión están limitadas por las características de los consumos. Estos sólo funcionan adecuadamente con tensiones cercanas a la nominal y admiten variaciones lentas que no sobrepasen un 5% hasta un 8%. Derecho de vía Los objetivos del derecho de vía son: disponer del área bajo las líneas, que permita su adecuada operación con la máxima confiabilidad y el menor índice de salidas, en beneficio del servicio público eléctrico; facilitar su inspección y mantenimiento con las mínimas interferencias; proporcionar la seguridad necesaria a los residentes que se ubiquen en la vecindad de los conductores, para evitar la posibilidad de accidentes, debido a una tensión eléctrica mortal por contacto directo, o por fenómenos de inducción. El ancho del derecho de vía está integrado por el doble de la suma de las siguientes distancias: separación horizontal mínima eléctrica de seguridad (distancia A); proyección horizontal de la flecha del conductor y de la longitud de la cadena de aisladores de suspensión (en su caso), según el ángulo de oscilación que produce la presión del viento (distancia B); del eje de la estructura al conductor extremo en reposo (distancia C); Estos parámetros varían de acuerdo con: la tensión eléctrica nominal, el calibre del conductor, la magnitud de la presión del viento, el tipo de estructura, la zona en que se localice y la altitud respecto al nivel del mar en que se ubique. Distancia C (m) Tension en (KV) Distancia A+B (m) Un circuito (horizontal) 1o2 circuitos Ancho del derecho de vía 2 (A+B+C) (vertical) 20 85, 115, 138 6 4 ------ 161, 230 8 8 ------ 400 9 12 ------ 85, 115,138 6 ----- 3.25 18.50 161, 230 8 ----- 5 26 400 9 ------ 9 36 32 42 Tabla 2. Valores del ancho de derecho de vía para estructuras auto soportadas Dibujo esquemático 4. Requerimientos básicos que debe cumplir una línea de transmisión Hay dos requerimientos principales en una línea de transmisión: A. la líneas deberá introducir la mínima atenuación y distorsión a la señal y B. la línea no deberá radiar señal alguna como energía radiada. Todas las líneas de transmisión y sus conectores se diseñan con estos requerimientos. 5. Líneas de transmisión existente y por construir en Honduras, a que voltajes operan y con qué propósito. Fig.7. Sistema de interconectado Nacional En cuanto a la red de transmisión se puede decir que esta cuenta con tres niveles de tensión distintos que son 230, 138, y 69 kilovoltios, con longitudes totales en líneas de transmisión tal como se muestra en la siguiente tabla. Tensión (kV) Longitud (km) 230 982.99 138 884.93 69 392.53 Tabla 3 longitud de líneas de transmisión por nivel de tensión Las líneas de transmisión antes mencionadas son los medios utilizados para mover la energía eléctrica desde las centrales de generación hasta los centros de consumo esparcidos a lo largo de todo el territorio nacional. PROYECTOS DE EXPANSIÓN En el presente apartado se presentará una serie de proyectos de expansión de los sistemas de transmisión y distribución que han sido agrupados por Zonas de Desarrollo, estas Zonas se derivan de las subregiones establecidas en el Plan de Nación y Visión de País, y buscan enfocar el desarrollo siguiendo los objetivos nacionales. Para el fin anterior, el territorio nacional se ha dividido en ocho Zonas de Desarrollo geográficas que en el presente documento han sido denominadas “Zonas de Desarrollo”. Estas Zonas de Desarrollo se describen a continuación: 1. Zona de Desarrollo Norte 2. Zona de Desarrollo Occidente 3. Zona de Desarrollo del Valle del Aguán 4. Zona de Desarrollo Centro 5. Zona de Desarrollo Sur 6. Zona de Desarrollo Oriente 7. Zona de Desarrollo Biosfera 8. Zona de Desarrollo del Arrecife Mesoamericano La siguiente figura muestra el sistema de transmisión y las subestación de distribución en la actualidad y su ubicación geográfica en cada Zona de Desarrollo. Fig.8. Sistema de transmisión en zonas de desarrollo Bibliografía: Introducción a las líneas de transmisión de energía eléctrica Bustillos Ramirez, Alida Carolyn Pérez Lisboa, Víctor Jesús. Disponible en: http://www.sectorelectricidad.com/12443/introduccion-a-las-lineas-de-transmision-de-energiaelectrica/ Clasificación de líneas eléctricas Copper Copperone Disponible en: https://es.scribd.com/doc/73451522/Clasificacion-lineas-electricas Regulación de voltaje Jenner Choquehuanca Chamorro Disponible en: https://comunidadandina.academia.edu/JennerChoquehuancaChamorro Líneas de Transmisión Hebert Joffredy Disponible en: https://es.scribd.com/presentation/256974712/Lineas-de-Transmision Plan indicativo de expansión sistema de transmisión y distribución ENEE 2011-2022 Disponible en: Http://www.enee.hn/portal_transparencia/planes/plan_expansion_transmision.pdf?rand=1374094796 090&trust=898211987&format=0
