CAÍDA DE TENSIÓN EN LÍNEAS DE C. A. TRIFÁSICAS INDUCTIVAS

 Caída de tensión  ¿ Etapas del cálculo ¿ Características  conductores

 

           En las líneas recorridas por corrientes alternas (c.a.) se producen fenómenos complejos, debidos a los efectos de la autoinducción e inducción mutua de los conductores. Veamos brevemente sus efectos:

            1º. Un primer efecto de inducción es el efecto Kelvin o efecto pelicular, debido al cual, en un conductor  la corriente circula más fácilmente por los filetes más próximos a la periferia, repartiéndose desigualmente a través de la sección del conductor, dando lugar a que la densidad de corriente en el mismo no sea constante. El efecto es el mismo que si la sección fuese más pequeña cuando el conductor está recorrido por c.a. y, debido a esto, la resistencia real u óhmica de dicho conductor es mayor en c.a. que en corriente continua (c.c.), y el aumento es tanto más grande cuando más elevada sea la frecuencia de aquella y mayor la sección del conductor. Este efecto es prácticamente despreciable para las frecuencias industriales, en conductores de diámetro inferior a 15 mm. (los normalmente empleados en las líneas de A.T.) y que estén construidos por un material no magnético como Cu y Al, para los conductores de aluminio-acero (aluminio con alma de acero ) se supone que toda la corriente circula por el aluminio.

            2º.  Un segundo efecto de la inducción es la de originar en cada conductor una dificultad al paso de la corriente debido a las variaciones del campo magnético de la misma, llamada reactancia de autoinducción (función del diámetro del conductor),  y otra dificultad añadida a la anterior debido a las variaciones de las corrientes que circulan por los otros conductores que forman la línea llamada reactancia de inducción mutua (función de la distancias entre conductores). Estos dos fenómenos  de inducción se presentan simultáneamente dando lugar a una reactancia de servicio Xl.

            En el caso de líneas trifásicas simples, es decir, de un conductor por fase estos valores se obtienen mediante las fórmulas siguientes :

L = 0.46 * Log [( D * F) / (n*r )] * 10-3   H/Km

Xl = T * L = 2 * B* f * L    Ω/Km

  Xl = 0.144 * Log [(D * F) /(n*r)]     Ω/Km 

donde:

            D = distancia entre los conductores (mm.)

            F = disposición de los conductores (triángulo F=1; en un plano F=1.26)

            r = radio del conductor (mm.)

            n = factor de corrección para tener en cuenta el efecto del cableado (0.74 para Cu y Al, 0.85 para Al-Ac)

            f = frecuencia de la corriente, 50 Hz.

 

            Si queremos disponer al final de la línea de: una potencia P, con una tensión simple o de fase V, y un factor de potencia cos φ; al comienzo de la línea se debe de disponer de: una potencia suma de la potencia P y la pérdida de potencia Pp que se produce debido a la resistencia R, una tensión de fase V0 suma vectorial de la tensión V y la caída de tensión (c.d.t.) AE que produce la corriente en su recorrido. La c. d. t. total de la línea  y la densidad de corriente en los conductores deberá ser menor o igual que los valores máximos admitidos para cada uno de ellos.

 

 

 

La potencia en el origen será:  P0 = P + PP = Ö3*V*I *Cos φ + 3* I2*RL

y como: P0 = Ö3*V0*I*Cos φ0

Siendo V0 = V + δ

 el f.d.p. en el origen será:  Cos φ0 = P0 / Ö3*V0*I

 

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(Características para conductores aéreos)

 

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