PROBLEMAS DE APLICACION (DISEÑO DE LINEAS ELECTRICAS)
1 Determinar el gradiente de potencial
de distintas configuraciones de conductores. Se trata de líneas de 220 kV (245 kV máximo) una utiliza un conductor de Aluminio acero 300/50, la otra haz de 2 conductores de 150/25. Considérese 5 m la distancia entre conductores vecinos, 11 m al suelo y disposición en napa.(el problema puede resolverse con la opción 12 del programa ESTACI)
los datos de los conductores son (ver tabla CDES6.CAT con el programa FAR451):
Sección |
300/50 |
150/50 |
Diámetro (mm) |
24.44 |
17.11 |
Tensión compuesta (kV) |
245 |
|
Diámetro (cm) |
2.444 |
1.711 |
Subconductores |
1 |
2 |
d. subconductores (cm) |
40 |
|
d. entre fases (cm) |
500 |
|
Disposición |
coplanar |
|
h. sobre suelo (cm) |
1100 |
|
Campo superficial (kV/cm) |
18.65 |
18.58 |
Que conclusiones se extraen del problema?
Método de calculo y formulas utilizadas:
E = U * BETA / (RL * AUX2) campo superficial en kV/cm
U = UL / SQR(3); UL tensión (compuesta)en kV
RL = D / 2; D diámetro en cm
si se tiene solo un conductor
BETA = 1; RE = RL
si en cambio el haz es de N conductores
RT = S / (2 * SIN(PI / N)) radio del haz
S espaciamiento entre subconductores cm
BETA = (1 + (N 1) * RL / RT) / N
RE = RT * (N * RL / RT) ^ (1 / N) radio equivalente en cm
luego debe determinarse
AUX2 = LOG(DM / (RE * AUX1)); AUX1 = SQR(1 + (DM / (2 * H)) ^ 2)
DM distancia media entre fases en cm; H altura sobre el suelo cm
2 Una línea de 500 kV
se realiza con un haz de 4 conductores 300/50, distancia entre conductores vecinos 10 m, al suelo 12 m. Que diámetro debe adoptarse para lograr el mismo campo superficial si se desea un haz de tres conductores, o de dos.(el problema puede resolverse con la opción 12 del programa ESTACI)Para resolver el problema se ha fijado el diámetro y se ha determinado en cada caso el campo hasta lograr un resultado satisfactoriamente aproximado.
sección |
300/50 |
||||
tensión compuesta (kV) |
525 |
||||
diámetro (cm) |
2.444 |
3 |
3.1 |
4 |
4.1 |
Subconductores |
4 |
3 |
2 |
||
d. subconductores (cm) |
40 |
||||
d. entre fases (cm) |
1000 |
||||
disposición |
coplanar |
||||
h. sobre suelo (cm) |
1200 |
||||
campo superficial (kV/cm) |
17.0 |
17.2 |
16.8 |
17.3 |
16.9 |
Para extraer conclusiones deben seleccionarse conductores reales que puedan utilizarse y acercarse a una determinación de costos. De todos modos pueden compararse las secciones de los conductores como una orientación.
diámetro (cm) |
2.444 |
3 |
3.1 |
4 |
4.1 |
Subconductores |
4 |
3 |
2 |
||
sección de 1 conductor |
4.69 |
7.07 |
7.54 |
12.6 |
13.2 |
sección total |
18.75 |
21.2 |
22.6 |
25.1 |
26.4 |
3 Determinar la capacidad de transporte de un conductor
de Aluminio acero 150/25 y otro 300/50. Se aplica el método de Shurig y Frick, ampliamente discutido en la bibliografía. (el problema puede resolverse con la opción 4 del programa ESTACI)los datos de los conductores son (ver tabla CDES6.CAT con el programa FAR451):
sección |
300/50 |
150/50 |
diámetro (mm) |
24.44 |
17.11 |
formación del conductor |
26x2.7 |
26x3.86 |
sección conductor (mm2) |
304.25 |
148.86 |
resistividad (ohm mm2 / km) |
28.264 a 20 grados C. |
|
coeficiente alfa |
0.00403 |
|
emisividad |
0.5 |
|
presión atmosférica (at.) |
1 |
|
v. viento (km/h) |
2 (brisa normal) |
|
temperatura ambiente |
30 (máxima media) |
|
temperatura del conductor |
80 |
|
corriente transportable (A) |
758 |
475 |
Conviene determinar la densidad de corriente (relación entre corriente y sección) para extraer conclusiones.
densidad de corriente (A/mm2) |
2.49 |
3.18 |
Método de calculo y formulas aplicadas:
corriente transportable en A: I = SQR(PI * D * W / R)
D diámetro en mm; R resistencia a temp. de régimen ohm/km
calor total disipado en W/m2: W = WR + WC
calor disipado por convección W/m2
WC = 95.5 * SQR(P * V) * (T2 T1) / aux
P presión en atmósferas; V velocidad del viento en km/hora; T1
Temperatura ambiente y T2 temperatura conductor en grC
aux = SQR(D) * ((TT1 + TT2) / 2) ^ 0.125
TT1 y TT2 temperaturas absolutas en grados Kelvin
calor disipado por radiación W/m2
WR = 57000 * E * (TT2 ^ 4 TT1 ^ 4) / 10^12
E emisividad
4 Para líneas de distintas características
comparar corriente transportable y campo eléctrico superficial de los conductores. Se puede considerar una línea de 13.2 kV de electrificación rural, con conductor de aleación de aluminio de 25 mm2; líneas de 132 kV con conductor de 150/50, y de 300/50; y líneas de 220 y 500 kV análogas a los problemas anteriores.(el problema puede resolverse con las opciones 4 y 12 del programa ESTACI) En una tabla que reúne los distintos valores háganse las comparaciones y extráiganse las conclusiones.
tensión compuesta (kV) |
13.2 |
132 |
220 |
500 |
material |
aleación |
aluminio acero |
||
sección |
25 |
300/50 |
||
Subconductores |
1 |
1 |
2 |
4 |
corriente transportable (A) |
758 |
1516 |
3032 |
|
potencia transportable (MVA) |
174 |
577 |
2623 |
|
campo eléctrico (kV/cm) |
4.23 |
12.5 |
13.7 |
17.0 |
5 Una línea 300/50 se encuentra en servicio
a 80 grados C y se produce un cortocircuito de 20 kA, en cuanto tiempo la temperatura alcanza los 125 grados C.(el problema puede resolverse con la opción 11 del programa ESTACI)
calor especifico (Ws/grC) |
0.88 |
|||
densidad (g/cm3) |
2.7 |
|||
conductividad (m/ohm mm2) |
1000 / 28.264 = 35.38 |
|||
coeficiente alfa |
0.00403 |
|||
tiempo |
1 |
0.7 |
0.6 |
0.66 |
sección |
375 |
314 |
290 |
304 |
La temperatura limite se alcanza en poco mas de 0.6 seg, se puede interpolar logrando el valor que corresponde a 304 mm2 de aluminio.
Método de calculo y formulas aplicadas:
sección mm2: S = ITH / SN
ITH corriente de cortocircuito A; SN densidad de corriente A/mm2
SN = SQR(AX2 * AX)
AX2 = CHI20 * C * RHO / (ALFA * TK)
CHI20 conductividad m/ohm.mm2 a la temperatura de referencia de 20 grados Celsius; C calor especifico Ws/grC; RHO densidad g/cm3; ALFA coeficiente de variación de resistencia 1/grC; TK duración en seg.
AX = LOG((1 + ALFA * (TETAF 20)) / AX1)
AX1 = 1 + ALFA * (TETAA 20)
TETAA temperatura inicial grC; TETAF temperatura final grC
6 Se debe atravesar un río
y los primeros esbozos del proyecto conducen a un vano de 1700 m, la línea se hace con un haz de 4 conductores DOVE, determine en forma aproximada con la metodología de los vanos cortos el tiro en distintas condiciones climáticas. Evalúe los errores, comente los resultados.
Proponga otros tipos de conductor, analice la posibilidad de un haz de solo dos conductores, busque conductores especiales aleación de aluminio acero, que permiten mayor tiro.
7 Determinar las perdidas por efecto Corona
de una línea (el problema puede resolverse con la opción 14 del programa ESTACK) Se determina el campo eléctrico superficial de los conductores, con los métodos antes vistos (pero en rigor debería determinarse el campo de cada conductor ya que este es distinto según la posición relativa de cada fase respecto de las otras).
Perdidas corona con buen tiempo: |
||
sección |
300/50 |
|
tensión compuesta (kV) |
525 |
|
diámetro (cm) |
2.444 |
|
Subconductores |
4 |
|
d. subconductores (cm) |
40 |
|
d. entre fases (cm) |
1000 |
|
disposición |
Coplanar |
|
h. sobre suelo (cm) |
1200 |
|
campo superficial (kV/cm) |
17.0 |
|
altura sobre nivel del mar |
0 |
|
temperatura media |
20 |
|
presión atmosférica relativa |
1 |
|
coeficiente de estado superf. |
0.7 |
|
radio equivalente para corona |
3.52 |
|
gradiente critico visual |
16.34 |
|
relación E / ECRV |
1.04 |
|
factor de Peterson |
0.042 |
|
capacitancia del haz |
0.0135 |
microF/km |
capacitancia de un conductor |
0.0081 |
|
factor de irregularidad |
0.129 |
|
tensión corregida |
134 |
|
frecuencia |
50 |
|
perdidas por fase |
0.087 |
kW/km |
Perdidas con mal tiempo: |
||
factor beta |
1.27 |
|
radio del cilindro |
1113 |
|
factor rho |
53.66 |
|
coeficiente de perdidas |
24.5 |
|
lluvia |
50 |
|
factor de superficie |
.49 |
|
gradiente critico visual |
27.5 |
|
relación E / ECRV |
0.62 |
|
perdidas |
1.27 |
|
perdidas por fase |
31.2 |
kW/km |
Método de calculo y formulas aplicadas para las perdidas corona con buen tiempo:
Se determina el gradiente critico visual (en valor eficaz), con las formulas de Peek o de Miller
ECRV = 18.1 * m * delta * (1 + 0.542 / SQR(REQ * delta))
siendo: REQ radio equivalente del haz para efecto corona; delta presión atmosférica relativa; m factor de superficie
delta = 0.386 (760 0.086 h) / (273 + t)
h altura sobre el nivel del mar; t temperatura
Con la relación E / ECRV se determina el coeficiente de perdidas de Peterson (FI), y con su formula las perdidas corona.
Si se trata de un único conductor se tiene, por fase y por unidad de longitud las siguientes perdidas:
PTB = 0.00002094 f U^2 FI / (log(Dm / r))^2
f frecuencia; U = Uf tensión eficaz de fase; r radio del conductor; Dm distancia media geométrica entre fases
Si se trata de haz de conductores se determina una tensión corregida, que se utiliza en la formula de Peterson:
U = Uf CMI (1 + 0.5 deltairr) / (n CI)
CMI capacitancia aparente de la línea con haz de conductores; CI de la misma línea pero de conductor simple; deltairr es el factor de irregularidad
deltairr = r (n 1) / RT
RT radio del haz; n numero de subconductores del haz
Método de calculo y formulas aplicadas para las perdidas corona con mal tiempo:
beta = 1 + 0.3 / RAIZ(r)
Se determina el radio de un cilindro que define la misma capacitancia, es decir cumple la condición:
CMI = 2.412 10^-8 LOG(RR / RE)
RE radio equivalente del haz; RR radio del cilindro buscado
rho = 18 RAIZ(r) y si se trata de haz: rho = 18 RAIZ(n r + 4)
Se determina el coeficiente de perdidas:
k = (F/50) (n r beta)^2 LOG(RR/RE) LOG(rho/RE) / LOG(RR/rho)
Se determina el factor de superficie (m) que depende de la intensidad de la lluvia y del estado de los conductores.
Con la formula de Peek se determina el gradiente critico visual:
ECRV = 21.6 (1 + 0.301/RAIZ(r))
Con la relación E/ECRV y m se determinan las perdidas de referencia.
Finalmente las perdidas se obtienen de estas ultimas multiplicándolas por k.
8 Debe proyectarse una línea
cuyos principales datos figuran en la tabla que sigue; las tareas a ejecutar son:
seleccionar el conductor.
dimensionar la aislacion, seleccionar los aisladores, numero de aisladores y morseteria.
justificar la necesidad de cables de guardia, para considerarlos o no, según se determine.
enunciar las hipótesis de calculo del conductor y de la torre en sus distintos tipos, suspensión, terminal.
determinar los esfuerzos del conductor, tensión y flecha.
fijar las dimensiones geométricas del cabezal del soporte, distancias eléctricas.
determinar los esfuerzos en la base del soporte, para el caso de soportes de madera o columna de hormigón seleccionar el soporte.
dimensionar la fundación por el método de Sulzberger.
TABLA DE DATOS
|
(1) |
(2) |
(3) |
(4) |
(5) |
(6) |
longitud km |
30 |
40 |
120 |
30 |
40 |
120 |
tensión kV |
33 |
132 |
220 |
33 |
132 |
220 |
potencia inicial MVA |
3 |
60 |
90 |
3 |
60 |
90 |
potencia máxima MVA |
5 |
100 |
150 |
5 |
100 |
150 |
altitud m s.n.m. |
Menor de 1000 |
Igual a 2500 |
||||
Contaminación |
mediana |
no presente |
||||
vida útil anos |
15 |
20 |
30 |
15 |
20 |
30 |
tiempo de utilización |
4000 horas |
|||||
tasa de crecimiento |
4% anual |
|||||
costo de la energía |
40 mils |
|||||
interés bancario |
8% anual |
9 El diagrama de carga
simplificado de una línea es 80 MW durante 6000 horas y 120 MW durante 2000 horas. Seleccionar el conductor de sección económica.
Los datos básicos del proyecto son: línea simple terna, vano de 200 m, tensión 132 kV, costo de la energía 40 milésimos de dólar / kWh.
O bien línea simple terna, vano de 300 m, tensión 220 kV.
Otro caso puede ser 10 MW durante 5000 horas y 16 MW durante 3000 horas, línea simple terna, vano de 100 m, tensión 33 kV.
Como hipótesis simplificativas se puede suponer que la incidencia del aumento de diámetro del conductor en el costo de la morseteria, torres, y fundaciones es despreciable, las únicas variables son el costo del conductor y las perdidas que evolucionan con la sección.
10 Dada una faja de servidumbre
de 6 metros definir posibles variantes de disposición de conductores, de tipo de aislacion, y de vanos máximos para temperatura de operación de 80 grados centígrados, y conductor de aluminio acero de 240/40.
Otro caso es con faja de servidumbre de 7 metros, y conductor de aleación de aluminio 400 mm2.
O con faja de servidumbre de 10 metros, temperatura de operación de 70 grados centígrados, y conductor de aluminio acero de 300/50.
11 Dada una línea de 132 kV, simple terna,
vano de 200 m con simple cadena de aisladores, conductores en disposición triangular determinar la faja de servidumbre. Se requiere transmitir una potencia sensiblemente mayor, la única posibilidad es aumentar la tensión a 220 kV, pero no es posible ampliar la faja de servidumbre, proponer soluciones de diseño.
O bien vano de 150 m, y las mismas condiciones.
Sea una línea de 220 kV, simple terna, vano de 300 m, con simple cadena de aisladores en disposición en napa, y para transmitir mayor potencia estudiar la construcción de una doble terna, sin variar la faja de servidumbre.
12 Dada una terna de 132 kV con conductor
de 300/50 Al/Ac vano medio de 280 metros, disposición triangular, proponer dimensiones del cabezal y determinar los esquemas de carga según IEC para una torre de suspensión.
Los esquemas de cargas deben corresponder a las siguientes hipótesis:
hipótesis de viento elevado.
hipótesis de baja temperatura con viento asociado.
hipótesis de corte de un conductor.
hipótesis de corte del cable de guardia.
hipótesis de cargas longitudinales.
Otra línea es de una terna de 132 kV con conductor de 150/25 Al/Ac, vano medio de 200 metros, disposición triangular, proponer el
cabezal y los esquemas de carga.
Determinar el aumento de carga para una duplicación de la sección a 300/50, que pasaría si se optara por aleación de aluminio de 300 mm2 de sección.
Para una terna de 220 kV con conductor doble de 300/50 Al/Ac, vano medio de 300 metros, disposición napa, proponer cabezal y esquemas de carga.
13 El costo de una línea
Planteamos un problema frecuente, cual es el costo de una línea? Conocerlo es fundamental para decidir su construcción, pero este es un problema demasiado amplio para resolverlo con una respuesta simple.
Para llegar a construir una línea se deben dar muchos pasos, no todos en al misma dirección...
Suponiendo que a nivel de estudios de sistema parece conveniente el agregado de una línea, debemos tener:
Un dimensionamiento eléctrico, y haremos una verificación eléctrica de sus características, sección del conductor, efecto corona, perdidas.
Una traza acertada, que debe ser posible de construir desde distintos puntos de vista, los derechos de paso, y el impacto visual son muy importantes.
Un dimensionamiento mecánico, que debe incluir acertar con el vano económico
Una buena evaluación del valor de la línea, de su conveniencia económica a fin de conseguir los eventuales créditos que permitan su construcción, y queden definidas condiciones de amortización posibles.
Estos son trabajos de un proyecto, no es posible responder rápidamente a la pregunta inicial, salvo que se disponga de una importante dosis de experiencia previa, que además sea valida para el caso en examen.
Para determinar el costo de una línea se deben tener en cuenta las siguientes voces:
Cada una de las voces antes indicadas tiene un costo, que debe ser definido, y este trabajo no es inmediato.
Todos estos temas están fuertemente interrelacionados, y la toma de decisiones surge de estudios que en cada momento se deben ir desarrollando.
Como funciona todo esto eléctricamente… parámetros de la línea proyectada, verificaciones de su caída de tensión, las condiciones de transporte de energía en el sistema, etc.
Fijadas características de la línea, se determinan sus parámetros eléctricos, que permiten medir el rendimiento al hacerse estudios del sistema, flujos de carga, cortocircuitos, sobretensiones, perdidas… de estos estudios surgen tambien valores economicos que se consideran al determinar costos de operación, mantenimiento, fallas.
Veamos ahora como influye la solucion constructiva.
Una línea a campo traviesa puede tener vanos muy grandes, no hay peligro de que el balanceo de los conductores afecte elementos proximos a la línea, (construcciones, arboles), en cambio en la ciudad la flecha debe ser linitada para que el conductor no se acerque a las construcciones, el vano debe ser pequenio.
Otro aspecto es la foma de los soportes, en el campo su base puede afectar un área importante (de bajo costo) mientras que en la ciudad el área afectada debe ser lo mas reducida posible, y estas condiciones afectan las opciones de elección.
Observamos ahora que si aumenta el vano aumenta la flecha crecen los postes en altura, pero se reducen en cantidad, se reduce la cantidad de aisladores, se mantiene la cantidad de conductor… aumenta el tamaño de la fundación. Si la altura crece por demás el costo aumenta exageradamente.
Una forma de ver si hemos elegido el vano económico (o no) es determinar que pasa con un aumento del vano del 20% si el costo baja tenemos que seguir aumentando el vano… si sube en cambio hay que reducirlo... y repetir las iteraciones hasta encontrar el mínimo buscado.
En algunos casos (postes normalizados cuyo valor se incrementa por escalones) una vez encontrado el vano económico, debe buscarse el máximo aprovechamiento de cada poste que puede adoptarse (solucion particular)
En esta selección hay que tener en cuenta tambien los postes especiales, de retención, angulares, terminales… que son muy dependientes de la traza, y de la zona.
Una forma lógica de encarar este tema es observando obras parecidas y copiando las principales características de ellas… en principio no hay razón para creer que no son convenientes.
Así se ha resuelto uno de los principales problemas que afectan el costo de una línea, y entonces podemos determinar muchas voces de su costo, la tabla muestra la incidencia porcentual de las distintas voces en una obra determinada, puede servir de ejemplo y para comparar obras distintas entre si, y extraer experiencias de ellas.
Estructuras (material) |
26 |
Fundaciones (material, excavación, mano de obra) |
10 |
Puesta a tierra (material) |
1 |
Cable de guarda (material) |
1.5 |
Conductor (material) |
43 |
Aisladores (material) |
5 |
Morseteria de Cable de guarda (material) |
0.5 |
Morseteria de Conductor (material) |
4 |
Montaje de Cable de guarda |
0.5 |
Montaje de Conductor |
2 |
Montaje de estructuras |
2.5 |
Puesta a tierra (montaje y medición) |
0.5 |
Transporte conductor, aisladores y Morseteria |
0.5 |
Transporte otros materiales |
2 |
Replanteo |
1 |
Esta tabla incluye experiencia obtenida el las alternativas propuestas para una línea de 132 kV simple terna, con conductores de aluminio acero de 300/50 mm2, con cable de guarda de 50 mm2, postes de hormigón, en suelo bueno, de longitud del orden de 100 km.
Pero no todos los valores economicos han sido examinados, hay costos debidos a las perdidas, costos debidos al mantenimiento, costos de amortización de la obra, y que se consideran en el planteo del negocio, a fin de que este sea realmente tal.
Las líneas en particular son obras de gran duración (20 a 50 o mas anios) aunque su plazo contable de amortización sea menor, y se prevén en el futuro mas y mas dificultades para la construcción de nuevas líneas, particularmente por su impacto ambiental, que crece a medida que la zona atravesada por la línea es mas apreciada para vivir, trabajar o hacer turismo.
Efectivamente, hace 30 anios algunos cedían el derecho servidumbre de paso en forma gratuita, sintiendo que colaboraban con el desarrollo del país, hoy la situación ha cambiado, la línea que atraviesa una propiedad le hace perder valor, y quien es afectado justamente reclama por el daño.
El proyectista que estudia la optimización técnica de la obra solo ve una pequeña parte de todo el problema económico ligado, el banco que suministra un crédito, da dinero para hacer la obra, y quiere estar seguro de que el dinero le vuelve… pide informes que muestren el negocio, cuanto quiere ganar el banco? Además hay que mantener la obra, repararla para que dure los años que se le quiere sacar fruto, hay que plantear todo el negocio, hay que lograr que el negocio cierre…costo de la energía en la fuente y en la carga, de esa diferencia cuanto va a cada uno de las cuentas indicadas…
Evidentemente son muchas tareas a ejecutar, y muchos datos relacionados… un problema de ingeniería no es un problema de solución fácil… si fuera fácil seria un problema de albañilería… hay que pensar en definir todos los problemas ligados a nuestro gran problema, ordenarlos, y uno a uno vencerlos… algunos nos obligaran a volver atrás y rehacer parte del trabajo… es la forma de avanzar por el camino correcto… desandar y reiniciar cambiando dirección (si hay tiempo).
Cuando se trata de tomar decisiones sobre la factibilidad de una obra, entonces el trabajo que se debe hacer es un análisis de sensibilidad, dentro de cierto margen de certeza se prueba con distintos valores y se sacan distintas conclusiones, a partir de estas es que se tomara la decisión, o no podrá tomarse.
Cuando se trata de perfeccionar un trabajo, entonces hay indicadores a controlar, primero el conductor, luego las estructuras, luego las fundaciones,,, con esto se habrá controlado casi el 80% del presupuesto, los errores quedaran contenidos en el 20% restante.
El cable es fácil de controlar... sobre el precio que se obtiene así quizás se consiga un descuento ulterior del 5%... según las condiciones de pago que logremos ofrecer...
Perfeccionar los otros valores es mas difícil, para estructuras y fundaciones es necesario desarrollar el proyecto (vano, cargas, suelo...), para el transporte es necesario saber mas, pesos, volúmenes, el montaje en general incluye el alquiler (o amortización si son propias) de grúas y otras maquinas de obra, y cierto tiempo de trabajo de un grupo de personas (cuadrillas) a las cuales se les deben resolver problemas de transporte, alojamiento, comida, etc... durante el tiempo de obra... además de pagarles puntualmente el sueldo...
Es difícil obtener de empresas que manejan estos números los valores ya que la confidencialidad obliga a no difundir la información, que es el secreto del negocio.
Una vez determinado el costo de una línea (por km), se puede encontrar un indicador mas interesante, que permite comparaciones cuando la tensión de transmisión no es la misma, relacionando el costo con la capacidad de transporte de la línea $/km MW, si este ejercicio se hace por ejemplo sobre líneas de 132 kV y de 500 kV se nota que el costo especifico de la línea de menor tensión es mayor (debido a su menor capacidad de transporte), lógicamente cuando ambas líneas se aprovechan a sus respectivas máximas capacidades...
A LA MANERA DE EPILOGO
Hemos tratado de volcar la experiencia profesional relativa a temas de diseño electromecánico de líneas eléctricas, cubriendo los temas específicos.
Siendo muy grande la vinculación entre temas, cada uno se ha tratado por separado a medida que se avanzó se fue estableciendo la interrelación.
Como repaso final volvamos a observar los temas de esta materia.
Los conductores. Materiales, características, solicitaciones, cálculos. Distintos puntos de vista, mecánicos, eléctricos, sección, diámetro, flecha, esfuerzos.
La morsetería, graperia. Tipos, funciones, usos, características.
El amarre, la suspensión, el campo eléctrico y la forma, las descargas eléctricas. La transmisión de esfuerzos.
Los aisladores. Materiales, tipos, funciones, características, usos, ventajas, problemas ligados al ambiente. Relación entre los tipos de aisladores y las soluciones de diseño, las cadenas de aisladores, los aisladores rígidos.
Sostenes, soportes. Tipos, formas, dimensiones, materiales. Necesidades geométricas, distancias eléctricas bajo distintas situaciones, protección contra las descargas atmosféricas, el cable de guardia. Cargas presentes bajo distintas situaciones, el montaje, el mantenimiento, condiciones normales y excepcionales.
La influencia del ambiente en el diseño, las hipótesis de calculo, los modernos criterios estadísticos, el enfoque probabilístico de las solicitaciones. Cargas actuantes sobre distintos tipos y formas de estructuras, influencias sobre su peso y costo.
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.
PLAN DE TRABAJO Diseño de líneas eléctricas.
Objetivo
Volcar la experiencia profesional relativa a temas de diseño electromecánico de líneas eléctricas, a través de los trabajos prácticos, complementando la acción con tratamiento de temas específicos.
Introducción
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.
Siendo el trabajo de diseño una tarea relativamente compleja por los varios temas que relaciona se iniciará tratando cada tema por separado, y luego se establecerá la interrelación.
Al ingeniero electricista le toca actuar en este tipo de problemas frecuentemente como coordinador entre distintas especialidades, para lograr satisfactorias soluciones constructivas. Durante el desarrollo del curso se pondrá especial énfasis en discutir las razones de cada solución de compromiso a la que se debe llegar.
Temas
Los conductores. Materiales, características, solicitaciones, cálculos. Distintos puntos de vista, mecánicos, eléctricos, sección, diámetro, flecha, esfuerzos.
La morsetería, graperia. Tipos, funciones, usos, características. El amarre, la suspensión, el campo eléctrico y la forma, las descargas eléctricas. La transmisión de esfuerzos.
Los aisladores. Materiales, tipos, funciones, características, usos, ventajas, problemas ligados al ambiente. Relación entre los tipos de aisladores y las soluciones de diseño, las cadenas de aisladores, los aisladores rígidos.
Sostenes, soportes. Tipos, formas, dimensiones, materiales. Necesidades geométricas, distancias eléctricas bajo distintas situaciones, protección contra las descargas atmosféricas, el cable de guardia. Cargas presentes bajo distintas situaciones, el montaje, el mantenimiento, condiciones normales y excepcionales.
La influencia del ambiente en el diseño, las hipótesis de calculo, los modernos criterios estadísticos, el enfoque probabilístico de las solicitaciones. Cargas actuantes sobre distintos tipos y formas de estructuras, influencias sobre su peso y costo.
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.
PROGRAMA:
DISEÑO DE LINEAS DE TRANSMISION Y ESTACIONES TRANSFORMADORAS (INGENIERIA ELECTRICISTA PLAN 1988 ASIGNATURA 558)
Estaciones Transformadoras
1. Esquemas eléctricos de las estaciones. Esquemas de acoplamiento por interruptor y por barras. Características y ventajas.
2. Disposición de equipos. Esquemas básicos de plantas y cortes.
3. Características de los equipos. Interruptores. Seccionadores. Transformadores de medición y protección. Descargadores. Transformadores de potencia. Especificaciones básicas.
4. Dimensionamiento de los conductores de potencia. Consideraciones eléctricas, térmicas, mecánicas. Barras rígidas. Cables flexibles. Morsetería. Aislaciones, aisladores, distancias. Distancias de seguridad.
5. Elementos complementarios. Soportes de equipos, torres, fundaciones, caminos y circulación, canales de cables, cableados. El blindaje. Cables de guardia. Descargadores, ubicación.
6. Red de tierra. Características. Tensiones de paso y de contacto. Blindajes.
7. Sistema de comando y protecciones. Servicios auxiliares.
Líneas de Transmisión
8. Los conductores. Materiales, características, solicitaciones, cálculos. Distintos puntos de vista, mecánicos, eléctricos, sección, diámetro, flecha, esfuerzos.
9. La morsetería, grapería. Tipos, funciones, usos, características. El amarre, la suspensión, el campo eléctrico y la forma, las descargas eléctricas. La transmisión de esfuerzos.
10. Los aisladores. Materiales, tipos, funciones, características, usos, ventajas, problemas ligados al ambiente. Relación entre los tipos de aisladores, y las soluciones de diseño, las cadenas de aisladores, los aisladores rígidos.
11. Sostenes, soportes. Tipos, formas, dimensiones, materiales. Necesidades geométricas, distancias eléctricas bajo distintas situaciones, protección contra las descargas atmosféricas, el cable de guardia. Cargas presentes bajo distintas situaciones, el montaje, el mantenimiento, condiciones normales y excepcionales.
12. La influencia del ambientes en el diseño, las hipótesis de cálculo, los modernos criterios estadísticos, el enfoque probabilístico de las solicitaciones. Cargas actuantes sobre distintos tipos y formas de estructuras, influencias sobre su peso y costo.
13. Las fundaciones, tipos y aplicaciones. Problemas ligados al suelo y a las formas constructivas.
14. La traza, criterios de selección, el ambiente, la influencia de todas las variables de diseño. Situaciones particulares, singularidades, problemas de desniveles, grandes vanos.