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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.
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