¿Qué son las Líneas de Transmisión Eléctrica? Una línea de transporte de energía eléctrica o línea de alta tensión es básicamente el medio físico mediante el cual se realiza la transmisión de la energía eléctrica a grandes distancias. Está constituida tanto por el elemento conductor, usualmente cables de acero, cobre o aluminio, como por sus elementos de soporte, las torres de alta tensión. Generalmente se dice que los conductores "tienen vida propia" debido a que están sujetos a tracciones causadas por la combinación de agentes como el viento, la temperatura del conductor, la temperatura del viento, etc.
LINEAS DE TRANSMISION
Características de una Línea de Transmisión Las características de una línea de transmisión se determinan por sus propiedades eléctricas, como la conductancia de los cables y la constante dieléctrica del aislante, y sus propiedades físicas, como el diámetro del cable y los espacios del conductor. La resistencia y la inductancia ocurre a lo largo de la línea, mientras que entre los dos conductores ocurren la capacitancia y la conductancia. Las constantes primarias se distribuyen de manera uniforme a lo largo de la línea, por lo tanto, se les llama comúnmente parámetros distribuidos. Los parámetros distribuidos se agrupan por una longitud unitaria dada, para formar un modelo eléctrico artificial de la línea. Las características de una línea de transmisión se llaman constantes secundarias y se determinan con las cuatro constantes primarias. Las constantes secundarias son impedancia característica y constante de propagación.
Perdidas en la Línea de Transmisión Para propósitos de análisis, las líneas de transmisión frecuentemente se consideran totalmente sin perdidas. Sin embargo, en realidad, hay varias formas en que la potencia se pierde en la línea de transmisión, son: Perdidas del conductor, por radiación, por el calentamiento del dieléctrico, por acoplamiento, y descarga luminosa ( corona ).
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Tipos de Líneas de Transmisión Línea transmisión balanceada o diferencia, que se refiere a que el voltaje esta presente entre las dos líneas conductores en donde ninguna de las dos líneas esta conectada al potencial de tierra o nivel de referencia. Línea de transmisión desbalanceada o asimétrica, también se utilizan dos líneas conductoras, con la diferencia que una de ellas si esta conectada al potencial de tierra o nivel de referencia.
Protección de las Líneas de Transmisión Toda instalación deberá contar con dispositivos de protección que aseguren: El mínimo nivel de riesgos compatibles con la tecnología disponible para usuarios y operadores de estas instalaciones. La estabilidad de los sistemas o instalaciones de modo que garanticen la continuidad del servicio a los usuarios, exigida por el reglamento eléctrico. Una adecuada protección a los equipos y canalizaciones constituyentes de estas instalaciones. Para garantizar la protección a personas, las instalaciones de corrientes de baja, media y alta tensión, deberán contar con protecciones de sobrecorriente que reaccionen frente a sobrecargas y/o cortocircuitos. Cuando la presencia de estos dispositivos no sea garantía suficiente de seguridad, su acción deberá complementarse con disposiciones constructivas como la instalación de barreras separadoras, rejas de protección, entre otros.
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Personal de Operación de Instalaciones de Líneas de Transmisión El personal de terreno que ejecute en forma directa trabajos sobre líneas de transmisión, deberá estar calificado y deberá contar con el entrenamiento adecuado. El personal no calificado que eventualmente sea empleado para desarrollar labores de apoyo, deberá ser instruido convenientemente por un experto en prevención de riesgos, acerca de los riesgos inherentes al trabajo y al medio en que éste se desarrolle y su labor deberá ser supervisada directamente por dicho profesional. Los trabajos que sean necesario efectuar sobre líneas vivas, en instalaciones de servicio público, en cualquier nivel de tensión, sólo podrán ser ejecutados por personal propio de Corpoelec; este trabajo no podrá ser delegado en empresas contratistas externas.
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Equipos, Materiales y Herramientas Utilizados en la Instalación de las Líneas de Transmisión para la Energía Eléctrica Existen varios materiales que son utilizados en las líneas de transmisión, esto de acuerdo a las necesidades de la línea. Por ejemplo el cobre duro es utilizado en las líneas aéreas donde se requiere mas propiedades mecánicas de tensión ya que si se pone cobre suave la línea tendera a pandearse debido a la gravedad y a su propio peso. Y en líneas subterráneas se utiliza el cobre suave, debido a que si utilizamos el cobre duro le quitaría la flexibilidad, que estas requieren para su instalación y manejo.
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• Usos de los Materiales en las Líneas de Transmisión
• Elementos Principales de una Línea de Transmisión Aérea Aisladores: son materiales que pueden soportar el flujo de corriente eléctrica. En otras palabras, son materiales no conductores. Ellos son lo contrario de los conductores eléctricos que permiten que la electricidad fluya a través de un material.
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Torre Eléctrica o Apoyo Eléctrico: es una estructura de gran altura, normalmente construida en celosía de acero, cuya función principal es servir de soporte de los conductores eléctricos aéreos de las líneas de transmisión de energía eléctrica. Se utilizan tanto en la distribución eléctrica de alta, y baja tensión. Tipos de Torres:
Torres de alineación: sirven solamente para soportar los conductores; son empleados en las alineaciones rectas. Torres de anclaje: Se utilizan para proporcionar puntos firmes en la línea, que limiten e impidan la destrucción total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un conductor o apoyo. Torres de ángulo: Empleados para sustentar los conductores en los vértices o ángulos que forma la línea en su trazado. Torres de fin de línea: Soportan las tensiones producidas por la línea; son su punto de anclaje de mayor resistencia. Torres especiales: con funciones diferentes a las anteriores; pueden ser usados para cruce sobre ferrocarril, vías fluviales, líneas de telecomunicación o una bifurcación,
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Seccionadores, Cuchillas o Interruptores: son dispositivos que sirven para conectar y desconectar diversas partes de una instalación eléctrica, para efectuar maniobras de operación o bien de mantenimiento. La misión de estos aparatos es la de aislar tramos de circuitos de una forma visible. Los circuitos que debe interrumpir deben hallarse libres de corriente, o dicho de otra forma, el seccionador debe maniobrar en vacío.
Conductores: es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga eléctrica.
Banco de Capacitores: es un dispositivo que se utiliza para almacenar energía y liberarla rápidamente.
Apartarrayos o Pararrayos: son equipos eléctricos diseñados para drenar a tierra los sobre voltajes producidos por medios climáticos o fallas en el sistema.
Hilos de Guardia: es el elemento que va en la parte superior de los postes y estructuras que sirven para subir al punto de referencia a tierra o arriba de los conductores de transmisión de energía.
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• Elementos Principales de una Línea de Transmisión Subterránea Registro y Ductos de Obras Civiles: son elementos fundamentales en la construcción de líneas subterráneas, las cuales constan y se realizan en la etapa de obra civil. Los registros están formados por completo de acero, en caso de los ductos pueden ser de dos tipos: tubo de PVC de alta densidad o de PVC conduit.
Soportes No Metálicos. Tierras: estas están compuestas por un cable longitudinal y continuo principalmente desde su inicio en la línea, hasta terminación y que sirve para igualar las diferencias equipotenciales de los campos eléctricos, así como por el apoyo de la varilla de tierra y sus conductores ayudan a drenar cualquier falla que se llegue a presentar en los cables de potencia. Empalmes: es la unión entre dos conductores eléctricos, que se efectúa para mantener la continuidad del flujo eléctrico. Para realizar empalmes eléctricos seguros, debemos evitar los recalentamientos y falsos contactos entre conductores. Terminales: es el punto en que un conductor de un componente eléctrico, dispositivo o red llega a su fin y proporciona un punto de conexión de circuitos externos. Cables: es un conductor generalmente de cobre, recubierto por un material aislante que sirve para transportar la energía.
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Equipos, Materiales y Herramientas Utilizados para el Mantenimiento de las Líneas de Transmisión para la Energía Eléctrica La finalidad principal de un buen mantenimiento es reducir los tiempos de intervención sobre el equipo o instalación, obteniendo así la menor indisponibilidad de servicio, adoptando así las siguientes estrategias:
• Mantenimiento Rutinario Esta mantenimiento es una guía para evaluar las condiciones en las que se encuentra una instalación eléctrica, establece requisitos para su diagnóstico y evaluación, para asegurar una protección adecuada contra problemas como: cortocircuitos eléctricos, efectos térmicos, sobrecorriente, corrientes de falla o sobretensiones, es decir, un monitoreo de los parámetros eléctricos, además de las características constructivas de nuestro sistema.
• Mantenimiento Preventivo Es la práctica de realizar pruebas y servicio en las instalaciones eléctricas de tal forma que se puedan detectar, reducir o eliminar los problemas inminentes en dichos equipos, ya sea desconectando el equipo o a potencial eléctrico, logrando así la reparación o reemplazo de parte de la instalación.
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• Mantenimiento Programado En el sistema eléctrico nacional se llama mantenimiento programado o mayor, cuando a una instalación de una empresa cualquiera, se le define por normativas de Corpoelec y norma eléctrica Venezolana, una fecha de desconexión superior a 24 horas con o sin pérdida de consumos y/o suministro. La programación debe ser coordinada desde el director designado por la empresa, mediante una carta de confirmación con 15 días de anticipación a la fecha antes indicada, ya que Corpoelec debe informar con un plazo prudente la condición de riesgo a la cual se verán sometidos los clientes conectados al punto donde se realizarán los trabajos.
• Mantenimiento Predictivo El mantenimiento predictivo es una técnica para pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una instalación o equipo, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.
• Mantenimiento Correctivo Se entiende por mantenimiento correctivo a la corrección de las fallas cuando éstas se presentan en las instalaciones, que en otras palabras se traduce en la acción de reparar la falla en una línea o subestación de poder.
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• Intervención en Redes Desenergizadas Primero que todo, se debe delimitar la zona de trabajo seguro, el cual consiste en desconectar la línea o el tramo de línea de alta tensión, precisamente en el punto de contacto, posteriormente se procede a verificar ausencia de tensión con equipos que verifican el campo eléctrico, los cuales arrojan un sonido que alarman y confirman al operador en caso de existir tensión una vez realizadas las maniobras en equipos como interruptores, una vez ya verificado con el equipo acústico, se procede a instalar tierras de protección provisorias, las cuales tienen la misión de proteger al operador de cualquier tipo de retorno de energía que pueda existir en el punto de intervención que pudieran afectar directamente al personal que realiza el trabajo. Y finalmente, una vez que confirman instaladas las tierras de protección se procede a intervenir la línea.
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• Intervención en Redes Energizadas Para éste tipo de intervención, en donde comúnmente se le denomina líneas vivas (LLVV), la característica principal es la manipulación de las redes con tensión o a potencial eléctrico, por lo que antes de cualquier maniobra se debe verificar el correcto funcionamiento de algunos equipos y trajes de los operarios (linieros).
Método de trabajo con líneas vivas “A POTENCIAL”: consiste en “ingresar” al potencial a un liniero para que se ponga en contacto directo con el punto energizado. El liniero, con la capacitación requerida y vestido con su correspondiente vestimenta conductiva, parado sobre una plataforma aislante o camión aislado, accede al punto energizado, conectándose previamente a él mediante un ecualizador unido a su traje conductivo. De este modo puede realizar los trabajos requeridos directamente sobre el conductor energizado ya que estará a su mismo potencial. Precaución mayor: Cuando el liniero está “a potencial”, los puntos riesgosos para él, son todos aquellos conectados directamente a tierra o aquellos totalmente aislados y que por lo tanto están sometidos a un potencial desconocido. En ambos casos, deberá mantener extrema vigilancia con respecto a ellos y no disminuir la distancia mínima de seguridad, que por ejemplo al hablar de 66 KV se fija en 1 m.
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Método de trabajo con líneas vivas “A DISTANCIA”: consiste en que un liniero unido al potencial de tierra manipula el conductor o piezas metálicas energizadas con pértigas de longitud adecuada al voltaje presente. La toma de las pértigas debe ser tal que dejen entre la mano del liniero y el punto energizado una distancia de seguridad superior, para este caso (66 KV) debe ser de 1m. Precaución mayor : Para el liniero “a distancia”, los puntos riesgosos para él son aquellos conectados directamente al voltaje del sistema o aquellos totalmente aislados y que por lo tanto están sometidos a un potencial desconocido. En ambos casos, deberá mantener extrema vigilancia con respecto a ellos y no disminuir la distancia mínima de seguridad, que por ejemplo al hablar de 66 KV se fija en 1 m. Combinación de Métodos: normalmente en un trabajo de líneas vivas se combinan ambos métodos de trabajo; ejemplo, un liniero trabaja “a potencial” sobre un conductor energizado y otro le alcanza con pértigas bajo el concepto de trabajo “a distancia” los materiales necesarios. En estos casos deben estar claramente establecidos los métodos que usará cada liniero y éstos deben estar plenamente seguros de su participación para evitar equivocaciones.
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• Equipos Utilizados para Realizar estos Mantenimientos Camión Hidroelevador Aislado: se utiliza para que los especialistas (linieros) realicen los trabajos a potencial en altura. Andamios: Se utilizan para llegar a realizar trabajos en altura en donde exista poco espacio como base para acercar un camión, los cuales son de gran envergadura, ejemplo se pueden utilizar en un patio AT o MT dentro de una subestación de poder. Traje conductivo: Los linieros que ingresen al mismo potencial eléctrico de la línea, debe utilizar traje conductivo compuesto por pantalón, chaqueta con capcucha, calcetines y zapatos conductivos además de la respectiva pértiga ecualizadora, ésta última, es la primera en entrar en contacto con la red energizada para mantener al liniero en contacto permanente con la línea energizada a pesar de retirar sus manos de la red.
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«La ciencia no es sino una perversión de si misma, a menos que tenga como objetivo final el mejoramiento de la humanidad» Nikola Tesla
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