Universidad Nacional De San AgustínIngeniería Eléctrica

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Dedicatoria:

Dedicado a las personas trabajadoras del Perú y del mundo que día a día luchan para tener un futuro mejor

Técnicas De Alta Tensión Conceptos Básicos de A.T. Enriquez Choque David

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INDICE

Introducción.......................................................................................................................................4

1. Objetivo..........................................................................................................................................5

2. Definición de alta tensión...............................................................................................................5

3. Diferencias entre alta, baja y media tensión..................................................................................6

4. Conceptos Básicos..........................................................................................................................7

4.1 Carga............................................................................................................................................7

4.2 Corriente......................................................................................................................................7

4.4 Conductancia................................................................................................................................8

4.5 Capacitancia.................................................................................................................................8

4.6 Movimientos iónicos....................................................................................................................9

4.7 Circuito Equivalente.....................................................................................................................9

5. Gradiente.....................................................................................................................................10

5.1 Gradiente eléctrico y diferencia de potencial.............................................................................10

6. El Potencial Eléctrico....................................................................................................................10

6.1 Diferencial de potencial Eléctrico...............................................................................................11

6.2 Potencial debido a una carga puntual........................................................................................12

6.3 Potencial debido a dos cargas puntuales...................................................................................13

6.4 Potencial eléctrico generado por una distribución discreta de cargas.......................................14

6.5 Potencial eléctrico generado por una distribución continúa de carga.......................................14

6.6 Potencial eléctrico generado por un plano infinito....................................................................14

7. Superficie Equipotencial...............................................................................................................14

8. Inducción Electromagnética.........................................................................................................15

8.1 Definición matemática...............................................................................................................15

9. Constante Dieléctrica...................................................................................................................16

9.1 Medición de la constante dieléctrica de los materiales..............................................................17

9.2 Factores de disipación y pérdidas dieléctricas...........................................................................17

10. Definiciones Complementarias...................................................................................................17

11. Clasificación de líneas de alta tensión........................................................................................19

11.1 Líneas de 3ª categoría..............................................................................................................19

11.2 Líneas de 2ª categoría..............................................................................................................19

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11.3 Líneas de 1ª categoría..............................................................................................................19

11.4 Líneas de categoría especial.....................................................................................................19

12. Líneas De Alta Tensión...............................................................................................................20

12.1 Líneas aéreas de alta tensión...................................................................................................21

13. características principales..........................................................................................................23

14. Líneas subterráneas de alta tensión...........................................................................................24

15. Conclusiones..............................................................................................................................25

16. Bibliografía.................................................................................................................................26

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Introducción

En la carrera de ingeniería el alumno cursa, estudia, es examinado, y aprueba distintas y variadas materias, avanzando, son obstáculos que debe ir venciendo. A lo largo de estos años ha comenzado con materias formativas, físicas y matemáticas, que son el bagaje que lo acompañará durante su vida profesional. Efectivamente, en el ejercicio de la profesión la física, la matemática, aprendidas y maduradas en los años de facultad no cambiarán.

A medida que se acerca al fin de la carrera, materias más y más especializadas atraen el interés del estudiante, pero vistas con la perspectiva de los años simplemente muestran la técnica de hoy, sin considerar que quien es estudiante hoy, trabajará en el mañana (todavía incierto). Estas últimas son materias informativas, deslumbrantes hoy, pero con la enorme velocidad que adquirió el avance tecnológico, obsoletas, superadas mañana.

Por citar un solo ejemplo, hace 30 años las turbinas de gas de 20 MW nos parecían enormes, y se usaban para atender cargas de punta pocas horas al día, hoy las de 200 MW son normales, y trabajan de base, las 24 horas, con rendimientos ayer increíbles, mañana se acabará el gas. Esta materia "Técnica de la alta tensión" seguramente engolosinará al alumno, tiene un nombre altamente profesional, ¿qué espera el alumno recibir en ella? quizás sus ilusiones son enormes...

Está ubicada después de matemáticas, física, teoría de circuitos, electrónica general, mediciones, calidad total, economía. Contemporánea con instrumentos y mediciones eléctricas, electrónica aplicada, tecnología de materiales eléctricos, máquinas eléctricas, sistemas de potencia. Y será seguida por centrales eléctricas, construcción de máquinas y equipos eléctricos, instalaciones eléctricas, evaluación de proyectos industriales, organización de obras eléctricas.

En el futuro veremos en distintas materias informativas (que informan cómo se hace) los mismos conceptos, bajo distintos aspectos, los conceptos serán los mismos, pero el ángulo de enfoque tan distinto puede hacernos creer que no hay relación entre esos temas vistos en cada materia de distinta forma. Como estos temas queremos aplicarlos a objetos reales, es necesario comenzar a observar el mundo que nos rodea con ojos que buscan lo que es eléctrico, muchas veces escondido e intangible.

Hoy la electricidad es tan importante que unos minutos sin ella se hacen intolerables, si falta por días la vida es imposible.

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CONCEPTOS BÁSICOS DE ALTA TENSION

1. Objetivo

El alumno tendrá la capacidad de conocer las nociones fundamentales de la electricidad en alta tensión, distinguirlas y aplicarlas

Definir las nociones y conceptos fundamentales de electricidad Analizar las características de la alta tensión Conocer instrumentos y herramientas a usar en alta tensión

2. Definición de alta tensión

Las líneas de alta tensión son las de mayor tensión en un Sistema Eléctrico, las de mayor

longitud y las que manipulan los mayores bloques de potencia. Enlazan entre sí las diferentes

regiones del país. Su función es intercambiar energía entre las regiones que unen, por lo que la

transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos.

Para transportar la energía eléctrica a grandes distancias, minimizando las pérdidas y

maximizando la potencia transportada, es necesario elevar la tensión de transporte. La

tensión en los circuitos de transmisión puede extenderse desde 69 kV hasta 750 kV.

Un aumento de tensión significa una disminución de la intensidad que circula por la línea,

para transportar la misma potencia, y por tanto, las pérdidas por calentamiento de los

conductores y por efectos electromagnéticos. A mayor tensión, menor intensidad y, en

consecuencia, menor pérdida energética, lo cual es muy importante si se toma en

consideración el hecho de que las líneas de alta tensión suelen recorrer largas distancias.

Además, de una mayor intensidad requiere de conductores de mayor sección, y en

consecuencia, con un mayor peso por unidad de longitud.

Por todos estos factores, se eleva la tensión de transporte, reduciendo la intensidad y

abaratando los costes de transporte.

Se argumenta que las líneas de alta tensión afectan el medio ambiente y a la gente que vive

cerca de las líneas de transmisión, por la radiación emitida.[cita requerida] Por otro lado, dicha

contaminación electromagnética permite el ahorro económico a las empresas u organismos

de distribución eléctrica de transportar la potencia a una tensión elevada. En algunos países

se compensa económicamente a la gente que vive bajo o en las inmediaciones de las líneas de

alta tensión,[cita requerida] por el argumento de que los tejidos orgánicos de las personas y seres

vivos pudiesen ser perjudicados por los campos electromagnéticos provocados.

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3. Diferencias entre alta, baja y media tensión

Alta tensión. Se emplea para transportar altas tensiones a grandes distancias, desde las centrales generadoras hasta las subestaciones de transformadores. Su transportación se efectúa utilizando gruesos cables que cuelgan de grandes aisladores sujetos a altas torres metálicas. Las altas tensiones son aquellas que superan los 25 kV (kilovolt).

Media tensión. Son tensiones mayores de 1 kV y menores de 25 kV. Se emplea para transportar tensiones medias desde las subestaciones hasta las subestaciones o bancos de transformadores de baja tensión, a partir de los cuales se suministra la corriente eléctrica a las ciudades. Los cables de media tensión pueden ir colgados en torres metálicas, soportados en postes de madera o cemento, o encontrarse soterrados, como ocurre en la mayoría de las grandes ciudades.

Baja tensión. Tensiones inferiores a 1 kV que se reducen todavía más para que se puedan emplear en la industria, el alumbrado público y el hogar. Las tensiones más utilizadas en la industria son 220, 380 y 440 volt de corriente alterna y en los hogares entre 110 y 120 volt para la mayoría de los países de América y 220 volt para Europa.Hay que destacar que las tensiones que se utilizan en la industria y la que llega a nuestras casas son alterna (C.A.), cuya frecuencia en América es de 60 ciclos o hertz (Hz), y en Europa de 50 ciclos o hertz.

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OTROS DATOS

Aunque desde hace años el Sistema Internacional de Medidas (SI) estableció oficialmente como “volt” el nombre para designar la unidad de medida del voltaje, tensión eléctrica o diferencia de potencial, en algunos países de habla hispana se le continúa llamando “voltio”.El volt recibe ese nombre en honor al físico italiano Alessandro Volta (1745 – 1827), inventor de la pila eléctrica conocida como “pila de Volta”, elemento precursor de las actuales pilas y baterías eléctricas.

4. Conceptos Básicos

4.1 Carga

Cierto número de electrones o protones (aniones o cationes). Un anion o un cation son una carga elemental; sin embargo las cargas elementales no se miden de a una, sino que se miden en coulomb; cada coulomb representa a 6,27 x 10exp28 cargas elementales. Un equivalente es igual a 6,02 x 10exp23 cargas elementales. Si calculamos cuantos coulombs tiene un equivalente: 6,02 10exp23/ 6,27 x 10exp18 veremos que el resultado es 95000; esta relación se llama constante de faraday. ( cuantos coulomb entran en un equivalente).

4.2 Corriente

Recordemos que la carga de signo opuesto se atraen y las de igual signo se repelen. Una corriente es el movimiento de cargas sometidas a un gradiente eléctrico o difencia de potencial. Entre A y B hay un gradiente eléctrico; imaginemos que las cargas de B están fijas, cuando las cargas de A – se desplacen hacia B constituirán una corriente que intenta disipar el gradiente. Toda corriente tiene una intensidad, es decir una cantidad de cargas que se desplazan por unidad de tiempo; la intensidad se mide en amperes:I=carga/tiempo Ampere=coluomb/segundo

4.3 Resistencia

Cuando una carga pasa a través de un sitio lo hace impulsada por un gradiente eléctrico (o diferencia de potencial); simultáneamente pasa con una determinada intensidad. La relación entre la fuerza impulsora y la intensidad de la corriente observada representa la resistencia del sitio considerado. El gradiente eléctrico se mide en Volt por lo que la formula de resistencia es:R=gradiente/intensidad.R=volt/ampere=omhs.Si la fuerza impulsora es alta y la intensidad es muy baja, la resistencia será alta, es decir el sitio evaluado no deja pasar fácilmente a las cargas.

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4.4 Conductancia

Es la inversa de la resistencia y se mide en siemens omhs

C=ampere/volt.

Si la intensidad es amplia y la fuerza impulsora no es tan amplia, la conductancia en ese sitio será muy alta, es decir dejara pasar muy fácilmente las cargas.

4.5 Capacitancia

Es la propiedad de almacenar cargas. Un capacitor es un elemento formado por dos placas conductantes separadas por un material aislante, el cual tiene la propiedad de almacenar cargas de signo opuesto en sus dos superficies. La capacitancia de un capacitor (o condensador) se mide en Faradios/ cm2.

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4.6 Movimientos iónicos

En los circuitos eléctricos las cargas están representadas por electrones libres, que se desplazan impulsadas exclusivamente por gradientes eléctricos. En los organismos vivos las cargas están representadas por átomos cargados llamados iones, los cuales pueden se cationes (+) o aniones (-). Los iones se desplazan impulsados por dos gradientes: eléctrico y químico o de concentración.

El concepto de electroneutalidad dice que en ningún compartimento puede haber diferente número de cargas + o -.

4.7 Circuito Equivalente

Los circuitos eléctricos artificiales están compuestos por capacitores, resistencias (o conductancias), fuerzas electromagnéticas (baterías) y cargas que se desplazan (solo electrones)Las membranas celulares pueden ser estudiadas comparándolas con un circuito eléctrico equivalente y a partir de ahí organizar sus propiedades:

#Capacitor: la bicapa lipídica.

#Resistencia: los canales.

#Baterías: los gradientes electroquímicos.

#Cargas: los iones.

Podemos ver que para observar un flujo iónico son necesarias dos condiciones:

a-que haya un gradiente electroquímico.

b-que haya canales específicos.

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5. Gradiente

Un gradiente es, básicamente, una serie de vectores asociados a determinados puntos del espacio (campo vectorial), que indican cuáles son las direcciones de mayor cambio en un campo escalar (esto es una serie de puntos en el espacio con determinados valores escalares asociados).

Para entender el caso particular del potencial electroquímico se puede pensar en principio en un mapa de líneas de nivel de una zona geográfica determinada, este será nuestro "campo"; donde a cada coordenada espacial (latitud, longitud) se le asocia una determinada altura (valor escalar). el gradiente sería como una serie de flechas paralelas (tangentes en realidad) a la superficie que indicarían en que dirección se inclina más esa superficie.

Y aproximándonos aún más, podemos imaginarnos una habitación lo suficientemente grande (campo tridimensional), en la que hay un gas desigualmente distribuido. En las zonas donde hay más gas la presión (valor escalar) ejercida por el mismo es mayor que en las zonas donde hay menos gas. Aquí podemos imaginarnos el gradiente de presión como flechas que indican las direcciones en las cuales hay mayor diferencia de presión dentro del espacio tridimensional de la habitación.

5.1 Gradiente eléctrico y diferencia de potencial

Un gradiente eléctrico es una distribución asimétrica de las cargas de distinto signo entre 2 puntos. En fisiología los gradientes eléctricos reciben el nombre de diferencia de potencial o simplemente potencial.

Hay que tener en cuenta que cargas de distinto signo se atraen y que todo gradiente tiende a disiparse.

Se gasta energía para mantenerlo:

Diferencia de potencial=energia/carga.

6. El Potencial EléctricoEl potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de

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dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del sistema internacional es el voltio(V). Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial.

6.1 Diferencial de potencial EléctricoConsidérese una carga de prueba positiva en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como:

Aplicando esta definición a la teoría de circuitos y desde un punto de vista más intuitivo, se puede decir que el potencial eléctrico en un punto de un circuito representa la energía que posee cada unidad de carga al paso por dicho punto. Así, si dicha unidad de carga recorre un circuito constituyéndose en corriente eléctrica, ésta irá perdiendo su energía (potencial o voltaje) a medida que atraviesa los diferentes componentes del mismo. Obviamente, la energía perdida por cada unidad de carga se manifestará como trabajo realizado en dicho circuito (calentamiento en una resistencia, luz en una lámpara, movimiento en un motor, etc.). Por el contrario, esta energía perdida se recupera al paso por fuentes generadoras de tensión. Es conveniente distinguir entre potencial eléctrico en un punto (energía por unidad de carga situada en ese punto) y corriente eléctrica (número de cargas que atraviesan dicho punto por segundo).

Usualmente se escoge el punto A a una gran distancia (en rigor el infinito) de toda carga y el potencial eléctrico a esta distancia infinita recibe arbitrariamente el valor cero. Esto permite definir el potencial eléctrico en un punto poniendo y eliminando los índices:

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6.2 Potencial debido a una carga puntual

Considérense los puntos A y B y una carga puntual q tal como muestra la figura. Según se muestra, apunta a la derecha y , que siempre está en la dirección del movimiento, apunta a la izquierda. Por consiguiente:

Ahora bien, al moverse la carga una trayectoria dl hacia la izquierda, lo hace en la dirección de la r decreciente porque r se mide a partir de como origen. Así pues:

Por lo cual:

Combinando esta expresión con la de E para una carga puntual se obtiene:

Escogiendo el punto de referencia A en el infinito, esto es, haciendo que , considerando que en ese sitio y eliminando el subíndice B, se obtiene:

Esta ecuación muestra claramente que las superficies equipotenciales para una carga puntual aislada son esferas concéntricas a la carga puntual.

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6.3 Potencial debido a dos cargas puntuales

El potencial en un punto P debido a dos cargas es la suma de los potenciales debido a cada carga individual en dicho punto.

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6.4 Potencial eléctrico generado por una distribución discreta de cargasEl potencial en un punto cualquier debido a un grupo de cargas punto se obtiene calculando el potencial debido a cada carga, como si las otras cargas no existieran, y sumando las cantidades así obtenidas, o sea:

6.5 Potencial eléctrico generado por una distribución continúa de carga

Si la distribución de carga es continua y no una colección de puntos, la suma debe reemplazarse por una integral:

Siendo dq un elemento diferencial de la distribución de carga, r su distancia al punto en el cual se calcula V y dV el potencial que dq produce en ese punto.

6.6 Potencial eléctrico generado por un plano infinitoUn plano infinito con densidad de carga de superficie crea un potencial eléctrico saliente en la dirección perpendicular al plano de valor constante

Si x es la dirección perpendicular al plano y éste se encuentra en x=0 el potencial eléctrico en todo punto x es igual a:

Donde se ha considerado como condición de contorno V(x)=0 en x=0.

7. Superficie Equipotencial

Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalar en los cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el campo, es constante. Las superficies equipotenciales pueden calcularse empleando la ecuación de Poisson.

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El caso más sencillo puede ser el de un campo gravitatorio en el que hay una masa puntual: las superficies equipotenciales son esferas concéntricas alrededor de dicho punto. El trabajo realizado por esa masa siendo el potencial constante, será pues, por definición, cero.Cuando el campo potencial se restringe a un plano, la intersección de las superficies equipotenciales con dicho plano se llaman líneas equipotenciales.

Superficies equipotenciales de un dipolo eléctrico: las líneas de la figura representan la

intersección de las superficies equipotenciales con el plano de simetría paralelo al momento

dipolar.

8. Inducción Electromagnética

La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday quien lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday).Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o que el cuerpo conductor se mueva respecto de él.

8.1 Definición matemáticaLa ley de inducción de Faraday establece que la Fuerza Electromotriz inducida en un circuito es igual a menos la derivada del flujo magnético con respecto del tiempo.Matemáticamente se puede expresar como:

Flujo magnético en weberTiempo en segundos

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y el signo es debido a la Ley de Lenz.La inducción electromagnética es el principio fundamental sobre el cual operan transformadores, generadores, motores eléctricos, la vitrocerámica de inducción y la mayoría de las demás máquinas eléctricas.De forma más general, las ecuaciones que describen el fenómeno son:

9. Constante DieléctricaLa constante dieléctrica o permitividad relativa de un medio continuo es una propiedad macroscopica de un medio dieléctrico relacionado con la permitividad eléctrica del medio. En relación la rapidez de las ondas electromagnéticas en un dielectrico es:

Donde c es la velocidad de la luz en el vacío y v es la velocidad de la luz en el medio.El nombre proviene de los materiales dielectricos, que son materiales aislantes o muy poco conductores por debajo de una cierta tension electrica llamada tensión de rotura. El efecto de la constante dielectrica se manifiesta en la capacidad total de un condensador eléctrico. Cuando entre los conductores cargados o paredes que lo forman se inserta un material dielectrico diferente del aire (cuya permitividad es prácticamente la del vacio) la capacidad de almacenamiento de la carga del condensador aumenta. De hecho la relacion entre la capacidad inicial Ci y la final Cf vienen dados por la constante eléctrica:

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Donde es la permitividad eléctrica del dieléctrico que se inserta.ε

Además el valor de la constante dielectrica de un material define el grado de polarización eléctrica de la substancia cuando esta se somete a un campo eléctrico exterior. El valor de K es afectado por muchos factores, como el peso molecular, la forma de la molécula, la dirección de sus enlaces (geometría de la molecula) o el tipo de interacciones que presente.Cuando un material dielectrico remplaza el vacio entre los conductores, puede presentarse la polarización en el dieléctrico, permitiendo que se almacenen cargas adicionales.La magnitud de la carga que se puede almacenar entre los conductores se conoce como capacitancia esta depende de la constante dieléctrica del material existente entre los conductores, el tamaño, la forma y la separación de los mismos.

9.1 Medición de la constante dieléctrica de los materialesLa constante dielectrica puede ser medida de la siguiente manera, primero medimos la capacidad de un condensador de prueba en el vacio (o en aire si aceptamos un pequeno error), luego usando el mismo condensador y la mismadistancia entre sus placas se mide la capacidad con el dielectrico insertado entre ellas .La constante dielectrica puede ser calculada como:

9.2 Factores de disipación y pérdidas dieléctricas

Cuando aplicamos una corriente alterna a un dielectrico perfecto, la corriente adelantara al voltaje en 90°, sin embargo debido a las perdidas, la corriente adelanta el voltaje en solo 90°-

, siendo el ángulo de perdida dielectrica. Cuando la corriente y el voltaje están fuera de faseδ δ en el ángulo de perdida dielectrica se pierde energía o potencia eléctrica generalmente en forma de calor.

El factor de disipación está dado por FD=Tan y el factor de perdida dieléctrica es FP=δ K Tan .δ

10. Definiciones Complementarias

A continuación se define alguna de la terminología más popular asociada con la transmisión en alta tensión a corriente directa (HVDC).

Rectificador. Dispositivo o sistema para cambiar la energía en corriente alterna a energía a corriente directa o viceversa.

Convertidor. Un convertidor para cambiar de corriente alterna (ca) a corriente directa (cd).

Inversor. Un convertidor para cambiar de corriente directa a corriente alterna.

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Rizo. Componente de corriente alterna del suministro a corriente directa (los convertidores modernos tienen reactores suavizantes resultando en una corriente directa casi sin rizo).

Reactor. Inductancia entre la salida en corriente directa del convertidor y la carga. Se usa para suavizar el rizo, reducir armónicas y limitar la corriente de falla.

Válvula. Dispositivo de conducción unidireccional (tubos de arco de mercurio, tiristores).

Conmutación. La transferencia de corriente de una válvula a otra. Filtros armónicos. Los filtros armónicos se requieren dado que los convertidores

generan corrientes y voltajes armónicos tanto en los extremos de corriente alterna como de corriente directa.

Fuentes de potencia reactiva. Los convertidores absorben potencia reactiva en forma inherente. Normalmente son capacitores en derivación o compensadores estáticos de VAR.

Electrodos. Conductor de área superficial grande, pues las líneas a corriente directa utilizan el retorno por tierra por lo menos durante breves periodos de tiempo.

Interruptores en ca. Para eliminar fallas en el transformador y poner fuera de servicio el enlace a corriente directa. No se utilizan para eliminar fallas en la línea a cd; éstas se eliminan por medio del control de convertidores.

Angulo de traslape (µ). El tiempo, en grados, durante el cual la corriente es conmutada entre dos elementos

rectificadores. También se le llama tiempo de conmutación. En operación normal es menor a 60 grados normalmente entre 20 y 25 a plena carga.

Angulo de retraso (alfa). Tiempo expresado en grados eléctricos mediante el cual se retrasa la conmutación. No puede exceder 180 grados. También se le conoce como ángulo de disparo.

Tiristor (SCR). Un dispositivo semiconductor con un ánodo, cátodo y una compuerta para el control del disparo.

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11. Clasificación de líneas de alta tensión

11.1 Líneas de 3ª categoría

Tensión nominal: Superior a 1.000 e igual o inferior a 30.000 voltios.

Usos: Distribución y generación.

11.2 Líneas de 2ª categoría

Tensión nominal: Superior a 30.000 e igual o inferior 66.000 voltios.

Usos: Transporte.

11.3 Líneas de 1ª categoría

Tensión nominal: Superior a/o 66.000 e inferior a 220.000 voltios.

Usos: Transporte a grandes distancias.

11.4 Líneas de categoría especial

Tensión nominal: Igual o superior a 220.000 voltios.

Usos: Transporte a grandes distancias.

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12. Líneas De Alta TensiónLas tensiones nominales serán de 20 ó 30 kV, y para los cálculos de cualquier tipo se considerará un cos = 0,9. La carga a considerar en el cálculo de las líneas de MT será laϕ calculada de acuerdo con las directrices establecidas en el apartado 3.2 Cálculo para determinar la carga total en la red de MT.Cuando el proyecto sea de una derivación a conectar a una línea ya existente, la caída de tensión admisible en la derivación se condicionará de forma que, sumado a la de la línea ya existente hasta el tramo de derivación, no supere el 5% para las potencias transportadas en la línea y las previstas a transportar en la derivación. De no cumplirse la anterior condición, será necesaria la ampliación de las instalaciones existentes.Para la elección entre los distintos tipos de líneas desde el punto de vista de la sección de los conductores, aparte de las limitaciones de potencia máxima a transportar y de caída de tensión, que se fijan en cada uno, deberá realizarse un estudio técnico económico desde el punto de vista de pérdidas, por si quedara justificado con el mismo la utilización de una sección superior a la determinada por los conceptos anteriormente citados.

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12.1 Líneas aéreas de alta tensiónAdemás de lo expuesto en el punto anterior se deberá tener en cuenta lo siguiente:Cuando deriven de otra línea existente con anterioridad, el primer apoyo de la derivación será de fin de línea, de modo que mediante tense reducido, pueda utilizarse el apoyo existente en el entronque de la línea principal. En estas Normas Particulares se establecen 8 tipos de línea, las cuales quedan definidas por la naturaleza del tipo conductor y tipo de apoyo conforme se indica en los apartados que siguen a continuación.Las características de los 6 tipos de línea con conductores desnudos y conductores recubiertos se resumen en la tabla siguiente:

Los valores de la capacidad de transporte y momento eléctrico se han tomado para un valor de la reactancia media de 0,40 Ω/km. Los valores del momento eléctrico, son considerando una caída de tensión porcentual del 5%. Los valores de la capacidad de transporte y momento eléctrico indicados, lo son por circuito. La elección de un tipo u otro de línea estará en función de la potencia, momento eléctrico previsto y de las condiciones medio ambientales.El resto de características de este tipo de línea están reflejadas en los Proyectos Tipo de Iberdrola siguientes: Proyecto tipo. Línea aérea de alta tensión a 30 kV. Doble circuito con conductor de aluminio-acero 100-A1/S1A (MT 2.21.47), Proyecto tipo. Línea aérea de alta tensión a 30 kV. Doble circuito con conductor de aluminio-acero LA-180. (MT 2.21.48),Proyecto tipo. Línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductor de aluminio aceroLA-56 (MT 2.21.60), Proyecto tipo. Línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductor de aluminio-acero LA-78 (MT 2.21.61), Proyecto Tipo. Línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductor de cobre C-35 (MT 2.21.63), Proyecto Tipo. Línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductor de cobre C-50 (MT 2.21.64),Proyecto tipo. Línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductor de aluminio acero

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100-A1/S1A (MT 2.21.66), Proyecto tipo. Línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductores unipolares recubiertos. Tipo CCX-56-D ó CCX-110-D (MT 2.21.69) y Proyecto tipo. Línea aérea de media tensión. Doble circuito con conductor de aluminio-acero 100-A1/S1A (MT 2.21.74).Línea tipo LAAT S-20. Las líneas aéreas de alta tensión con cables aislados reunidos en haz, podrán emplearse en lugar de líneas aéreas con cables desnudos cuando no sea posible técnicamente o resulte económicamente desproporcionado la construcción de línea subterráneas con cables aislados, o bien en aquellos casos que , por condicionantes locales o circunstancias particulares, se demuestre el interés de su utilización. MT 2.03.20 (04-03)

Estarán constituidas por tres conductores unipolares aislados cableados entre sí junto con un cable de acero aislado que se utilizará como elemento portante del haz.Las características principales serán las siguientes:

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• Tensión nominal Uo/U = 12/20 kV, siendo Uo la tensión nominal entre cada uno de los conductores y la pantalla metálica y U, la tensión nominal entre conductores.• Sección de los conductores y composición del haz: LAAT S 20. 50 3 x 50 Al/50 Ac LAAT S 20. 95 3 x 95 Al/50 Ac LAAT S 20.150 3 x 150 Al/50 Ac

• Aislamiento: Seco extruido tipo XLPE.• Cubierta (de cada cable y del portador): Del tipo PVC y XLPE respectivamente• Apoyo: De hormigón o metálicosLas potencias máximas y momentos eléctricos, considerando un factor de potencia de 0,9 y una reactancia media de 0,1 Ω/km son : Intensidad Potencia Momento eléctrico A kW kW/kmLAAT S.20.50 115 3586 5802 ∆U %LAAT S.20.95 175 5456 10.857 ∆U %LAAT S.20.150 230 7171 15.721 ∆U %

Línea tipo LAAT S-30. Las líneas aéreas de alta tensión con cables aislados reunidos en haz , podrán emplearse en lugar de líneas aéreas con cables desnudos cuando no sea posible técnicamente o resulte económicamente desproporcionado la construcción de línea subterráneas con cables aislados, o bien en aquellos casos que , por condicionantes locales o circunstancias particulares, se demuestre el interés de su utilización.Estarán constituidas por tres conductores unipolares aislados cableados entre sí junto con un cable de acero aislado que se utilizará como elemento portante del haz.

13. características principales

• Tensión nominal Uo/U = 18/30 kV, siendo Uo la tensión nominal entre cada uno de los conductores y la pantalla metálica y U, la tensión nominal entre conductores.• Sección de los conductores y composición del haz: LAAT S 30. 95 3 x 95 Al/50 Ac MT 2.03.20 (04-03) 26/55 LAAT S 30.150 3 x 150 Al/50 Ac• Aislamiento: Seco extruido tipo XLPE.• Cubierta (de cada cable y del portador): Tipos PVC y XLPE respectivamente.• Apoyo: De hormigón o metálicos.Las potencias máximas y momentos eléctricos, considerando un factor de potencia de 0,9 y una reactancia media de 0,1 Ω/km son:Intensidad Potencia Momento eléctricoA kW kW/kmLAAT S.30.95 175 8184 24.228 ∆U %LAAT S.30.150 230 10756 35.373 ∆U %

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14. Líneas subterráneas de alta tensiónAdemás de lo expuesto al principio de este apartado se deberá tener en cuenta lo siguiente:Se establece un solo tipo de línea subterránea con cables unipolares con conductores de aluminio y aislamiento seco extruido, sus características vienen fijadas por las características del aislamiento del cable. Las características principales de los cables serán:- Tensión nominal: Uo/U = 12/20 kV y 18/30 kV, siendo Uo la tensión nominal entre cada uno de los conductores y la pantalla metálica, y U, la tensión nominal entre conductores.- Secciones del conductor: 150, 240 y 400 mm².- Aislamiento: Seco extruido tipo HEPR.Las derivaciones de estas redes serán realizadas desde celdas de derivación situadas enCentros de Transformación o desde líneas aéreas.Cuando se trate de líneas que vayan a constituir una red en anillo, en todas ellas se mantendrá una sección constante.El resto de las características de la línea son comunes en ambos casos, y están reflejadas en el Proyecto tipo de línea subterránea de AT hasta 30 kV (MT 2.31.01).

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15. Conclusiones

Las líneas de alta tensión son las de mayor tensión en un Sistema Eléctrico, las de

mayor longitud y las que manipulan los mayores bloques de potencia. Enlazan entre sí

las diferentes regiones del país. Su función es intercambiar energía entre las regiones

que unen, por lo que la transferencia de potencia puede ser en ambos sentidos.

Los circuitos eléctricos artificiales están compuestos por capacitores, resistencias (o

conductancias), fuerzas electromagnéticas (baterías) y cargas que se desplazan (solo

electrones) Un gradiente es, básicamente, una serie de vectores asociados a determinados puntos

del espacio (campo vectorial), que indican cuáles son las direcciones de mayor cambio en un campo escalar (esto es una serie de puntos en el espacio con determinados valores escalares asociados).

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica.

El potencial eléctrico en un punto de un circuito representa la energía que posee cada unidad de carga al paso por dicho punto. Así, si dicha unidad de carga recorre un circuito constituyéndose en corriente eléctrica, ésta irá perdiendo su energía (potencial o voltaje) a medida que atraviesa los diferentes componentes del mismo

Cuando una carga pasa a través de un sitio lo hace impulsada por un gradiente eléctrico (o diferencia de potencial); simultáneamente pasa con una determinada intensidad. La relación entre la fuerza impulsora y la intensidad de la corriente observada representa la resistencia del sitio considerado.

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16. Bibliografía

www.coordinador-de-seguridad.com/alta-tension.htm

www.industriales.upct.es/gd/506104003.pdf

www.dmelect.com/index.php?option=com...alta-tension

https://w3.siemens.com

www.nichese.com/imped-trans1.html

www.frba.utn.edu.ar/html/Electrica/archivos/maq_elec1/transf_real.pdf

www.buenastareas.com

www.monografias.com

www.parro.com.ar/definicion-de-alta+tensión

www.inducor.com.ar/academicos/alta-tension/alta-tension-capitulo1

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