Líneas aéreas de transmisión eléctrica: tipos, apoyos, herrajes y cables
Resumen
El documento describe los tipos de líneas aéreas de transmisión eléctrica, como las de conductor desnudo, las de doble circuito y las de cables unipolares en haz o con conductores recubiertos. Explica también los componentes principales: apoyos, herrajes y cables, junto con las capas de los cables aislados. Incluye los criterios que se siguen para seleccionar elementos y diseñar la línea.
Puntos clave
- Las líneas aéreas pueden ser de conductor desnudo, de cables unipolares reunidos en haz o de conductores recubiertos.
- Una línea de doble circuito se usa cuando se necesita mucha potencia lejos de la subestación o para limitar la ocupación de terrenos, pero una avería en un circuito obliga a dejar fuera de servicio el otro.
- Los apoyos se clasifican por material, por función en la línea y por su posición respecto al trazado.
- Los herrajes sirven para enganchar o conectar las cadenas de aisladores a los apoyos.
- En España el conductor desnudo más utilizado es el aluminio reforzado con acero (Al1/St1a).
- Las pantallas de los cables aislados se ponen a tierra en los extremos de la línea y, si supera los 10 km, también en un punto intermedio.
- Los criterios de diseño incluyen longitud, potencia a transportar, caída de tensión admisible, accesibilidad, características de la red y economía.
Líneas Aéreas de Transmisión Eléctrica
Tipos de Líneas Aéreas
Existen dos tipos principales de líneas aéreas:
Con conductor desnudo:
- Se originan en subestaciones donde se instala el interruptor y la protección de la línea.
- Las derivaciones tienen la misma sección en todo el recorrido.
- Las líneas se diseñan para un solo circuito trifásico, aunque en algunos casos se pueden encontrar líneas acopladas en paralelo para transportar más potencia, ya que la reactancia se reduce.
¿Cuándo es necesaria una línea de doble circuito?
- Cuando se necesita una potencia elevada en un lugar alejado de la subestación y no es posible acercar la misma al punto de carga (debido a restricciones urbanísticas o de adquisición de terrenos).
- Cuando es necesario limitar la ocupación de terrenos con los apoyos por dificultades de permisos, respeto medioambiental, cultivos, etc.
Inconvenientes:
- En líneas de doble circuito, si se necesita intervenir en uno de los circuitos por avería o mantenimiento, es necesario dejar fuera de servicio el otro.
- Algunas incidencias, como rayos o caída de árboles, pueden provocar una avería en ambas líneas simultáneamente.
Con cables unipolares reunidos en haz:
- Se utilizan cuando no es posible técnica o económicamente construir líneas subterráneas (bosques, zonas no urbanas con elevada polución, penetración en núcleos urbanos, etc.).
O conductores recubiertos:
- Alternativa a las anteriores, se utilizan en zonas con arbolado, vientos fuertes o para la protección de la avifauna.
Los criterios para la selección de elementos y diseño de líneas se fijan atendiendo a las siguientes circunstancias: longitud, potencia a transportar, máxima caída de tensión admisible, accesibilidad al trazado, características de la red a conectar y consideraciones económicas.
Componentes de las Líneas Aéreas
Apoyos
Clasificación de los apoyos:
- Según material: hormigón vibrado, hormigón vibrado hueco, metálico de celosía, chapa metálica y madera.
- Según tipo de cadena de aislamiento y su función en la línea: de suspensión, de amarre, de anclaje de principio o fin y especiales.
- Según su posición respecto al trazado de la línea: de alineación y de ángulo.
En los apoyos de madera y hormigón que no precisen cimentación, la profundidad de empotramiento en el suelo será de como mínimo 1,3 metros para menos de 8 metros, y a partir de ahí, 0,10 metros por cada metro de exceso.
Herrajes
Los herrajes son piezas que se utilizan para enganchar o conectar cadenas de aisladores a los apoyos. Pueden ser grilletes, anillas, horquillas, ganchos, grapas, etc.
Cables y Conductores
Pueden ser desnudos, recubiertos o aislados reunidos en haz.
- Desnudos: aluminio (usualmente), acero o cobre. Al1, Alx, Al1/Styz, etc. En España, el más utilizado es el aluminio reforzado con acero (Al1/St1a).
- Recubiertos: diseñados para soportar contactos ocasionales con árboles, cortezas u otros conductores sin que se produzcan defectos de línea. Esto permite reducir las distancias entre fases y el ancho de calle en zonas arboladas. Los más utilizados son unipolares, de aleación de aluminio, compactos, de sección circular y forrados con una capa de polietileno reticulado (XLPE) negro.
- Aislados reunidos en haz: mismas características o EPR, temperatura de servicio de 90 grados permanentes y 250 en cortocircuito de duración máxima 5 segundos.
Capas de los Cables Aislados
- Capa semiconductora interna: evita la ionización del aire que habría entre conductor y aislante (efecto corona) y mejora la distribución del campo eléctrico en la superficie del conductor.
- Capa semiconductora externa: evita que quede aire entre pantalla y aislamiento y zonas de alta solicitación eléctrica.
- Pantalla: confina el campo eléctrico en el interior del cable, consigue una distribución simétrica del esfuerzo eléctrico en el seno del aislamiento, limita la influencia mutua entre cables eléctricos y evita o reduce el peligro de electrocuciones. Las pantallas se pondrán a tierra en los extremos de la línea y, si la longitud es de más de 10 km, en un punto intermedio habrá otro empalme.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es una línea de doble circuito?
Es una línea que transporta dos circuitos trifásicos en los mismos apoyos. Se utiliza cuando se necesita gran potencia lejos de la subestación o para reducir la ocupación de terrenos.
¿Para qué sirven los herrajes en una línea aérea?
Los herrajes son piezas como grilletes, anillas, horquillas, ganchos o grapas que sirven para enganchar o conectar las cadenas de aisladores a los apoyos.
¿Qué función tiene la pantalla de un cable aislado?
La pantalla confina el campo eléctrico dentro del cable, distribuye de forma simétrica el esfuerzo eléctrico, limita la influencia mutua entre cables y reduce el peligro de electrocución.
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