La seguridad de la red eléctrica depende del control de la tensión del conductor aéreo

A medida que se acerca el invierno, los vientos helados y la nieve golpean implacablemente las torres de transmisión.La tensión del conductor, un parámetro aparentemente insignificante, es en realidad la clave para la seguridad y estabilidad de todo un sistema de transmisión de energía.El cálculo preciso y el control efectivo de la tensión del conductor representan desafíos cruciales para los ingenieros de energía.

El funcionamiento seguro de los conductores aéreos depende de un control preciso de la tensión.comprometen las autorizaciones de seguridadPor lo tanto, los diseños de sistemas de energía deben incorporar cálculos de tensión meticulosos para garantizar un funcionamiento seguro en todas las condiciones.

El proceso de cálculo comienza con el establecimiento de las condiciones básicas de funcionamiento y los factores de seguridad.y importancia de la líneaEn las líneas de transmisión del Reino Unido, las normas comunes incluyen:

• Tensión máxima de funcionamiento (MWT):Los conductores de tensión máxima pueden soportar condiciones extremas, por ejemplo, a -6 °C, con una presión de viento transversal de 383 N/m2 y un espesor de hielo de 12,7 mm.La tensión no debe exceder el 50% de la carga de ruptura (factor de seguridad de 2).
• Estrés cotidiano (EDS):Tensión en funcionamiento normal: a 16°C, la tensión se mantiene por lo general por debajo del 20% de la carga de ruptura.

Tenga en cuenta que la proporción del 20% sirve como ejemplo. Los diseños reales deben tener en cuenta los efectos del terreno en la turbulencia del viento, el envejecimiento del conductor y otros factores.La investigación confirma que el terreno afecta significativamente los patrones de turbulencia del viento., por lo que es necesario tener en cuenta las temperaturas específicas de cada localización.

La relación entre la tensión del conductor (T) y la inclinación (S) sigue esta fórmula:

Donde:

• W = peso del conductor por unidad de longitud (kg/m)
• L = longitud del tramo (m)
• g = aceleración gravitacional (1 kgf = 9,81 N)
• S = inclinación del conductor (m)

Considere un conductor con 65.95 kN MWT bajo -6 °C, 12,7 mm de hielo y 383 N/m2 de presión del viento.

con parámetros de conductor:

• Diámetro = 28,62 mm
• Modulo de elasticidad = 69 × 103 MN/m2
• Sección transversal = 484,5 mm2
• Coeficiente de expansión térmica = 19,3 × 10−6 /°C
• Peso final = 1,621 kg/m

Los diseñadores deberán tener en cuenta circunstancias excepcionales:

Circuitos cortos:Los conductores de fase experimentan una breve atracción/repulsión mecánica.

Carga de hielo:El hielo aumenta el peso del conductor, el diámetro y la carga del viento. Las regiones propensas a la nieve requieren estándares de carga de hielo apropiados.o 9 kN/m3 cuando se combinan con el viento.

Los terremotos:La actividad sísmica introduce aceleraciones horizontales/verticales.altura, y distancia entre ejes.

Puesto que los peores escenarios rara vez coinciden, los ingenieros combinan las cargas con prudencia:

• Carga de hielo total + 50% de la velocidad de viento de referencia
• Carga sísmica total + 50% de la carga del viento

Para tramos menores de 400 metros, la ecuación parabólica se aproxima bien a la tensión:

donde f = sag (m), p = peso del conductor (kN/m), L = span (m) y T0 = tensión (kN).

Además de los conductores, los sistemas de transmisión incluyen:

• Los conductores desnudos:Líneas aéreas que requieren excelente conductividad, resistencia y resistencia a la corrosión.
• Los cables de protección:Instalaciones en la cima de la torre que protegen a los conductores de fase del rayo.
• El equipo:Apoya, fija y conecta conductores e aislantes mientras evita daños por vibración.
• Las torres:Las estructuras que mantienen espacios libres entre conductores, tierra y objetos.
• Guy Wires:Mejorar la resistencia de la torre, reducir los requisitos de materiales y reducir los costos de construcción mediante el anclaje de las torres contra la inclinación o el colapso.
• Las fundaciones:Los soportes montados en el suelo evitan la elevación, inclinación o hundimiento.

La tensión del conductor sigue siendo primordial para la seguridad de la transmisión aérea.y cargas especiales, los ingenieros aseguran un suministro fiable de energía en todas las condiciones de funcionamiento.La consideración integral de estos factores permite tomar decisiones de diseño sólidas que protejan la infraestructura de transmisión eléctrica.