Conceptos Fundamentales sobre Líneas y Conductores Eléctricos

1. Efecto de la Temperatura en la Flecha del Conductor

Pregunta: Se tiene una línea de 66 kV de aleación de aluminio con un vano de 200 m. La flecha es de 2 m con una temperatura de 35°C. Si la temperatura baja a 20°C, ¿la flecha aumenta o disminuye? Argumente su respuesta.

Respuesta: Las variaciones de la temperatura ambiente, por efecto de contracción o dilatación, alteran la longitud de los conductores, haciéndola mayor o menor.

• Si la temperatura aumenta, la longitud del conductor aumenta, aumenta su flecha y disminuye la tensión mecánica.
• Si la temperatura disminuye, la longitud del conductor disminuye, disminuye su flecha y aumenta la tensión mecánica.

Por lo tanto, si la temperatura baja de 35°C a 20°C, la flecha del conductor disminuirá.

2. Definición y Distancias de la Franja de Seguridad

Pregunta: Indique qué distancias definen la franja de seguridad.

Respuesta: La franja de seguridad es el área de exclusión de una línea eléctrica, de construcciones, plantaciones y usos, a fin de garantizar que no existan riesgos para la seguridad tanto de las personas como de las instalaciones que conforman dicha línea, durante su operación y mantención.

La distancia total de la franja de seguridad (Deje-borde) se define por la suma de las siguientes distancias:

Deje-borde = dE + df + dc + ds

Donde:

• dE: Distancia entre el eje de la estructura más espaciosa que conforma el vano y el punto de fijación del conductor más externo de esta estructura. Si no existiesen conductores suspendidos o anclados a ese lado del vano, se considerará la distancia entre el eje de la estructura más espaciosa que conforma el vano y la parte más externa de la estructura.
• df: Proyección sobre el suelo de la desviación, debido al viento, de la flecha del conductor más alejado del eje de la estructura más espaciosa que conforma el vano.
• dc: Proyección sobre el suelo de la desviación, debido al viento, de la cadena de aisladores que soporta al conductor más alejado de la estructura más espaciosa que conforma el vano, si es que dicha cadena es de suspensión. En caso contrario, no aplica.
• ds: Distancia de seguridad asociada al conductor más alejado del eje de la estructura más espaciosa que conforma el vano.

La distancia de seguridad (ds) depende del nivel de tensión (dn):

• dn: Distancia según el nivel de tensión:
• 1,5 metros para líneas de baja tensión.
• 2,0 metros para líneas de media tensión.
• 2,5 metros para líneas de alta tensión.
• 3,0 metros para líneas de extra alta tensión.

3. Relación entre Franja de Seguridad y Franja de Servidumbre

Pregunta: ¿Qué relación tiene la franja de seguridad con la franja de servidumbre?

Respuesta: La franja de servidumbre es el derecho legal que faculta al concesionario a “ocupar” el terreno para el emplazamiento de las instalaciones eléctricas. El privado sigue siendo dueño del bien y puede hacer uso y explotación del mismo, siempre y cuando no interfiera con la seguridad y operación de la línea. La servidumbre implica el pago de una indemnización al privado, cuyo monto lo define el Estado si no se llegase a acuerdo voluntario entre las partes. La franja de seguridad es el área física dentro de la franja de servidumbre donde se restringen ciertas actividades (construcciones, plantaciones) para garantizar la seguridad de las personas y las instalaciones. Es decir, la franja de seguridad está contenida dentro de la franja de servidumbre y define las restricciones de uso del suelo.

4. Sección Útil Máxima en Cañerías de PVC

Pregunta: ¿Cuál es el máximo valor de la sección útil de una cañería de PVC de alto impacto que puede ser utilizada con conductores?

Respuesta: El máximo valor de la sección útil de una cañería de PVC de alto impacto que puede ser utilizada con conductores es del 50%, según la Tabla 8.16 'Porcentaje de Sección Transversal de la Tubería ocupada por los Conductores' de la Norma Chilena de Electricidad.

5. Influencia de la Temperatura en las Características Mecánicas del Conductor

Pregunta: Indique la influencia de la temperatura en las características mecánicas del conductor.

Respuesta: La capacidad de transportar corriente por una línea sobrecargada es a veces determinada por su pérdida de resistencia a la tracción como resultado de aumentos excesivos de temperatura que se acumulan durante su vida útil. Estos aumentos de temperatura pueden provocar cambios irreversibles en la estructura cristalina del conductor por un proceso de recocido del material, que es más acelerado a temperaturas elevadas y que, como dijimos, tiene un efecto acumulativo en el tiempo. El recocido reduce la resistencia mecánica del conductor, haciéndolo más propenso a fallas.

6. Clasificación de los Niveles de Aislación

Pregunta: ¿Cómo se clasifican los niveles de aislación?

Respuesta: Los niveles de aislación se clasifican en:

• a) 100 % Nivel de Aislación: Una falla a tierra debe ser despejada en menos de 1 minuto.
• b) 133 % Nivel de Aislación: Para situaciones que no pueden ser cumplidas por los cables con 100% de aislación.
• c) 173 % Nivel de Aislación: Donde el tiempo de falla a tierra sea indefinido.

7. Requerimientos Adicionales de un Cable

Pregunta: Indique los requerimientos adicionales de un cable:

Respuesta: Los requerimientos adicionales de un cable pueden incluir:

• a. Robustez física
• b. Flexibilidad
• c. Estabilidad térmica
• d. Resistencia a la llama
• e. Resistencia a la humedad