Curso de DISEÑO DE LINEAS DE TRANSMISION Y ESTACIONES TRANSFORMADORAS (INGENIERIA ELECTRICISTA PLAN 1988 ASIGNATURA 558) - Facultad de ingeniería - Universidad Nacional de La Plata - 1991 - 1992

Metales conductores - el aluminio - tipos de conductores - características mecánicas - selección del tiro de conductor - selección con criterio eléctrico - la tensión de transmisión - perdidas por efecto corona - perdidas corona con buen tiempo - perdidas de potencia bajo lluvia - perdidas por efecto Joule

Esfuerzos en los conductores - Calculo de la tensión y flecha

Morseteria de líneas: definición - Clasificación - Materiales y procesos de fabricación - Características particulares - Costo de la Morseteria - La suspensión como fusible mecánico - Aisladores de líneas eléctricas función - Materiales de los aisladores - Forma de los aisladores - Características mecánicas - Características eléctricas

Conductores simples y múltiples - Disposición de conductores - Cadenas de aisladores - Función de las estructuras - Esfuerzos sobre la estructura - Materiales para estructuras -

Introducción - Método de calculo - Determinación del numero de aisladores de al cadena - calculo de distancias mínimas en aire - distancias en aire para frecuencia industrial - distancias en aire para sobretensiones de origen atmosférico - distancias de aislacion para sobretensiones de maniobra - Angulo de inclinación de la cadena de aisladores - Angulo de inclinación para frecuencia industrial - Angulo de inclinación para sobretensiones de origen atmosférico - Angulo de inclinación para sobretensiones de maniobra - predimensionamiento del cabezal de la torre - longitud de la ménsula para las cadenas I - Separación entre conductor y ménsulas -

Fallas de blindaje: descargas directas - Modelo electrogeometrico - Impacto directo sobre el cable de guarda - descarga en las torres - descargas en el vano del cable de guarda - descargas próximas a la Línea

Tipos de cargas - Hipótesis de calculo - Determinación de cargas que afectan la línea - cargas climáticas debidas al viento - Hipótesis de viento máximo - Hipótesis de temperatura mínima con viento reducido - Acción del viento sobre elementos componentes - cargas de limitación de fallas (efecto cascada) - Esquemas resumen - Distribución estadística de las cargas de viento - Velocidad de referencia meteorológica del viento - Eventos excepcionales tornados

Comentarios de normas y reglamentos - Clasificación de cargas - Hipótesis de cargas

Las fundaciones, tipos y aplicaciones. Problemas ligados al suelo y a las formas constructivas.

La traza, criterios de selección, el ambiente, la influencia de todas las variables de diseño. Situaciones particulares, singularidades, problemas de desniveles, grandes vanos.

El buen uso del territorio - La compatibilidad electromagnética EMC

Vínculos con obras que tratan el tema de líneas en Internet

Se proponen distintos problemas de aplicación que sirven para afirmar los conceptos transmitidos

Desde hace unos años nos hicimos esta pregunta: Por que un libro debe estar en papel???... hoy es fácil transmitir libros electrónicos, y con este objetivo iniciamos experimentos que esperamos sirvan y el lector aprecie.

Otras fueron las obras que ya se desarrollaron, ahora le toca el turno a estos apuntes que después del entusiasmo inicial quedaron en el desván del disco rígido por varios años.

Al retomar el trabajo para generar esta edición, revisando todo, aparecieron algunas correcciones que aun deben hacerse, y algunas aclaraciones indispensables, algunos huecos que deben llenarse, particularmente en los últimos capítulos… él hacerlas representaría demorar aun más la aparición de esta edición… lo perfecto demora, y lo que demora puede perder la oportunidad, puede no servir… sepa el lector perdonar (al día de hoy las faltas todavía son muchas... pero peor es nada!).

La línea eléctrica es un proyecto electromecánico cuya optimización está ligada a distintos aspectos. Se trata de enfocar el problema bajo los distintos ángulos con miras a la máxima racionalización del proyecto.

Distintos especialistas ven cada uno la línea eléctrica como un objeto muy distinto, cada especialista establece su propio modelo y trabaja sobre él perdiendo quizás de vista el problema global.

Por ejemplo quien piensa en el sistema de potencia, observa la impedancia y capacitancia de la línea, relacionadas a la geometría que otros establecen y que no pueden ser por él dominadas, resignado se ocupa de corregir estas características con dispositivos independientes de la línea, reactores, capacitores, compensadores estáticos...

Quien piensa en la construcción de la línea, establece un modelo de estructura, y quizás dándole exagerada importancia a evitar su colapso, encarece la obra más de lo conveniente, no ha logrado comparar las consecuencias de la falla de su obra con la falta de lluvias que siendo quizás más probables llevan a consecuencias peores.

Quienes hacen el mantenimiento de líneas saben que por mas coeficientes de seguridad que los calculistas hayan utilizado para garantizar la integridad, en algún momento, en algún lugar, la línea es víctima de un evento extraordinario cuyas consecuencias ellos deben reparar, y preferirían que el proyectista les hubiese señalado el punto débil a que les hubiese garantizado integridad, al menos no se hubiesen sorprendido por lo ocurrido.

El lector ya imagina que el trabajo de diseño de la línea es una tarea relativamente compleja por los varios temas que relaciona, en cada tema debe observarse atentamente la vinculación que tiene con los otros, lograr ir estableciendo la interrelación es la tarea fundamental que compete o quien tiene claro cual es el objetivo de la obra eléctrica.

El proyecto de la línea eléctrica es una tarea multidisciplinaria, al ingeniero electricista le toca actuar en este tipo de problemas frecuentemente como coordinador entre distintas especialidades, para lograr satisfactorias soluciones constructivas, él debe estar en estos problemas y no puede limitar su responsabilidad (alguien debe asumir la responsabilidad de todo el problema para que la solución que es un compromiso, sea satisfactoria).

El compromiso del ingeniero es lograr una obra que rinda el máximo beneficio a toda la sociedad, con el mínimo costo, es difícil decir que se debe hacer, pero indudablemente se debe destinar mucho tiempo a pensar bien la obra, y para que el lector fije la importancia de este tema solo lo vamos a desafiar con una cifra, es bueno que sepa que las líneas de 500 kV cuestan alrededor de 150 mil dólares el km.

Pensando que la longitud media de estas líneas es de 300 km, al lector no le cabe duda de la importancia de este trabajo, pequeñas economías en la traza, en la altura de las torres, en las distancias entre conductores, en la cantidad de aisladores o en las características de las cadenas, significan cantidades de dinero enormes que podrían ser mejor utilizadas en la construcción de viviendas, o de caminos, o de escuelas, o en la investigación y el desarrollo temas todos tan descuidados por nosotros.

En el siglo pasado, a inicios de este siglo, la ingeniería avanzó apoyándose en los manuales y las normas de cálculo, el desconocimiento de los materiales era compensado por los coeficientes de seguridad y las pesadas maquinarias de producción generaron las pesadas construcciones que nos llevaron a un avance sorprendente.

En el futuro que ya vemos, la ingeniería puede avanzar solo justificando su existencia en la economía, si la intervención del ingeniero en el proyecto no significa una economía que pague su presencia seguramente será mas conveniente copiar sin más la obra anterior.

El progreso de la aeronáutica, de los ferrocarriles, nos marcan el rumbo de pensamiento, se debe reducir el peso del objeto de proyecto, mejorar su rendimiento, incrementar su grado de utilización, y esto se hace partiendo de la racionalidad de las hipótesis de cálculo adaptadas al particular objeto.

Con estas ideas presentes el lector debe avanzar en el apunte que le entregamos, se ha preparado rápidamente durante los meses de setiembre a noviembre de 1991, tratando de cubrir una serie de temas que se encuentran enfocados con estos criterios en las publicaciones mas recientes, pero no todavía en los libros.

Cada uno de nosotros ha puesto parte de su experiencia y de su sentido crítico en este trabajo; la necesidad de sintetizar, transmitir solo lo importante, explicar el por que de las cosas, dejando el como para la tarea de observación que proponemos al lector, son las limitaciones impuestas que esperamos no hayan empañado nuestra buena intención.

Patricia Arnera

Amelio Giacopinelli

Alfredo Rifaldi

Durante 1992, entre los meses de abril y julio, nuevamente tratamos los temas aquí expuestos, y afortunadamente pudimos profundizar algunos conceptos, y actualizar el apunte haciéndole varias correcciones y agregados.

En particular hemos trabajado sobre la geometría de las torres, que deben satisfacer las exigencias sobre la aislacion eléctrica a que las somete el servicio.

Hemos además encarado el tema de las hipótesis de calculo, basándonos en los documentos IEC, y que entendemos es indispensable comprender para mejorar efectivamente la confiabilidad de los sistemas eléctricos, lograr reducir sus costos.

En 1993 este texto fue editado dentro de la Serie Apuntes del IITREE - Elementos para el diseño de líneas eléctricas.