Foto nº 1
Foto nº 2
Foto #3 - Un zoom de la Foto #1
Foto #4 - Un zoom de la foto #2
Hice estas fotos mientras viajaba en una autopista. En cada grupo de líneas hay tres líneas separadas. Creo que las tres líneas de cada grupo llevan el mismo potencial eléctrico (si no, ¿podrían estar tan cerca unas de otras?).
¿Por qué las tres líneas de cada grupo están aisladas entre sí?
¿Hay alguna razón eléctrica para esto?
¿Por qué las tres líneas de cada grupo están aisladas entre sí?
¿Hay alguna razón eléctrica para esto?
Los efectos de impedancia, factor de potencia, descarga de corona y pérdida resistiva se mejoran espaciando varios conductores para formar un único conductor efectivo más grande.
La combinación de varios cables de esta manera suele denominarse "haz".
Conductores en haz se utilizan para reducir las pérdidas de corona y el ruido audible.
Los haces de conductores están formados por varios cables conductores conectados por separadores no conductores*.
Para las líneas de 220 kV se suelen utilizar haces de dos conductores,
para las líneas de 380 kV suelen ser tres o incluso cuatro.
American Electric Power[4] está construyendo líneas de 765 kV utilizando seis conductores por fase en un haz.
Los espaciadores deben resistir las fuerzas debidas al viento, y las fuerzas magnéticas durante un cortocircuito.
Los haces de conductores se utilizan para aumentar la cantidad de corriente que puede transportar una línea.
Debido al efecto piel, la ampacidad de los conductores no es proporcional a la sección transversal, para los tamaños más grandes.
Por lo tanto, los conductores en haz pueden transportar más corriente para un peso determinado.
Un haz de conductores da lugar a una menor reactancia, en comparación con un conductor único. Reduce las pérdidas por descarga de corona en extra alta tensión (EHV) y las interferencias con los sistemas de comunicación.
También reduce el gradiente de tensión en ese rango de tensión.
Como desventaja, los conductores en haz tienen una mayor carga de viento.
* Separadores aislados / no aislados: Tenga en cuenta que la referencia anterior dice "espaciadores no conductores". De hecho, algunos lo son y otros no. No hay ninguna ganancia obvia por aislar entre los cables aunque, un espaciador conductor probablemente llevará algo de corriente con el potencial de pérdidas adicionales en las uniones de sujeción. Aunque el potencial de todos los cables de un haz es nominalmente idéntico, la magnitud de los campos producidos y los desequilibrios debidos a la línea, la línea-tierra y la línea-torre significan que habrá algunas diferencias de tensión, probablemente pequeñas pero más de las que pueden ser intuitivamente obvias. Muchos separadores utilizan casquillos de elastómero en los puntos de apoyo de los cables, cuyo objetivo principal es amortiguar las oscilaciones eólicas de los cables. Como las diferencias de tensión son escasas, estos casquillos pueden proporcionar un aislamiento funcional.
Resumen de sus comentarios:
Los conductores agrupados se emplean principalmente para reducir la pérdida de corona y las interferencias de radio. Sin embargo, tienen varias ventajas:
Los conductores agrupados por fase reducen el gradiente de tensión en las proximidades de la línea. De este modo, se reduce la posibilidad de que se produzca una descarga de corona.
Mejora de la eficacia de la transmisión al contrarrestar las pérdidas debidas al efecto corona. Las líneas de conductores agrupados tendrán una mayor capacitancia al neutro en comparación con las líneas individuales. Por lo tanto, tendrán mayores corrientes de carga, lo que ayuda a mejorar el factor de potencia.
Las líneas de conductores agrupados tendrán una mayor capacitancia y una menor inductancia que las líneas ordinarias, por lo que tendrán una mayor carga de impedancia de sobretensión (Z=(L/C)1/2). Una mayor carga de impedancia de sobretensión (SIL) tendrá una mayor capacidad de transferencia de potencia máxima.
Con el aumento de la GMD o GMR, la inductancia por fase se reduce en comparación con la línea de un solo conductor. Esto da lugar a una menor reactancia por fase en comparación con la línea simple ordinaria. Por lo tanto, las pérdidas son menores debido a la caída de la reactancia.
Un caso extremo: {Desde aquí}
Bonito juguete de cálculo. Power_lineparam aquí incluyendo los efectos de los paquetes.
3 :
En realidad, ellos son conectados entre sí. El propósito de la cosa en la foto 4 es mantener el espacio mecánico deseado entre las líneas, no para aislar.
La razón por la que se juntan 3 líneas es para obtener una mayor capacidad de corriente y para disminuir las pérdidas por efecto corona.
Se podría hacer el cable más grueso para obtener una mayor capacidad de corriente, pero debido al efecto piel se obtienen rendimientos relativos a la raíz cuadrada de la cantidad de metal utilizado, no lineales con la cantidad de metal. Además, los cables gruesos son difíciles de manejar. Tres cables más pequeños tienen menos efecto piel en relación con la cantidad de metal utilizado.
La otra razón es evitar la intensidad del campo eléctrico en el aire. Piense en un solo cable delgado a alta tensión. La intensidad del campo eléctrico inmediatamente alrededor del cable sería muy alta. Esto disminuye con el diámetro del cable. Los tres cables mantenidos con la separación mecánica adecuada (de ahí el espaciador de la foto 4) parecen un solo cable muy grueso hacia el exterior a efectos de campo eléctrico. La razón para mantener el campo eléctrico bajo es que el aire se romperá a cierta intensidad de campo. Esto hace que conduzca un poco y se ionice, lo cual toma energía, que es una pérdida desde el punto de vista de intentar transmitir energía de un lugar a otro. A veces se oye el crujido de las líneas eléctricas, sobre todo cuando hay mucha humedad. Eso se debe a que ocurre un poco de esto. Algunas pérdidas son aceptables porque cuestan menos en general que una estructura más cara para evitarlas. Las compañías eléctricas hacen malabarismos con estas compensaciones con mucho cuidado, ya que hay mucho dinero en juego.
La corriente alterna muestra efecto piel donde hay más corriente hacia la superficie de un conductor. Cuanto más alta es la frecuencia, más fina es la capa que transporta la corriente. Aunque existe incluso a 50 o 60 Hz. Para la misma sección transversal 3 conductores tienen una \$\sqrt{3}\$ superficie más grande.
Otra razón es probablemente mecánica. Supongo que también sirven para proteger los cables de que se golpeen entre sí debido a las ráfagas de viento.
Tienen el mismo voltaje.
Esta discusión me lleva a la teoría de las antenas de EE en la universidad y a la discusión del "efecto piel" del conductor A/C. Si miras las fotos de las antenas de cable en la primera época de la tecnología inalámbrica, verás que a menudo están formadas por "haces", lo que servía para reducir el "Q" de la antena y aumentar su ancho de banda (ya que los transmisores de chispa preferían utilizar la mayor parte posible del espectro electromagnético - piensa en los soldadores de arco).
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