Generalidades. Caída de tensión. Densidad de corriente.

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1 Página 1 de 10 LÍNEAS DE BAJA TENSIÓN. CARGA ÚNICA. Generalidades Líneas de C. C. De C. A. Monofásica De C. A. Trifásica Proceso de cálculo Fórmulas Calculadora de Líneas Estudio Comparativo con Excel Generalidades. Caída de tensión. Densidad de corriente. Si de una fuente de tensión Vo alimentamos un receptor de potencia P mediante una línea de longitud L bornes de dicha carga la tensión V será menor que Vo, debido a la resistencia R de los conductores. Esta dife se conoce con el nombre de: caída de tensión (c.d.t.) δ = V- Vo En forma porcentual: caída de tensión %: δ % = (Vo-V)*100/Vo Al circular una corriente I por un conductor se produce calor, que según la Ley de Joule tiene el valor: Q = 0,24*I 2 *R*t calorías Este calor aumentará la temperatura del conductor hasta que la cantidad de calor que se produce en é se disipa por conducción, convección y radiación. El calor disipado por el conductor depende de la intensi conductor, el aislamiento y la forma de canalización. Se entiende que para que el conductor no produzca más c disipar, pues sería peligroso o se estropearía, deberá estar limitada la intensad que por él circula a un valor má tipo de canalización, y cuyos valores vienen dados por el fabricante y los reglamentos correspondientes. A ve intensidad máxima del conductor se utiliza la densidad de corriente máxima definida como: σ max = I/S

2 Página 2 de 10 A continuación se describen los cálculos para hallar la sección de tres tipos de líneas (C.C., C.A. trifásica) atendiendo a la caída de tensión. Pero una vez hecho esto, es preciso comprobar para la ele conductor, (mediante la normativa correspondiente: REBT, tablas del fabricante, etc), si la sección elegida admi ha de circular por el mismo (en algunos casos, también, es necesario calcular la sección por el criterio de cortoci Cálculo de la Sección en Corriente Continua (C. C.) En una línea de c.c. un conductor de sección S y longitud 2*L, presenta una resistencia R de valor: R = 2*ρ*L/S que origina una c.d.t.: δ = 2*ρ*L*I/S Como consecuencia la tensión en el origen Vo y en bornes de la carga V son diferentes. Si se quiere qu sea superior a un valor δ max predeterminado (por el R.E.B.T. u otras normativas), la sección a utilizar ha de ser S = 2*ρ*L*I/δ max

3 Página 3 de 10 El paso de la corriente I por los conductores de la línea produce una pérdida de potencia de valor:

4 Página 4 de 10 Pp = I 2 *R El rendimiento % de la línea, η % = Potencia de salida*100/potencia de entrada η % = P*100/(P+Pp) Cálculo de la sección en Corriente Alterna Monofásica. En las líneas recorridas por corrientes alternas, los conductores ofrecen una resistencia R al pa produciéndose una c.d.t., de la misma manera que ocurre en c.c. Pero aparte de esto se producen otros fen debidos a los efectos de la autoinducción, inducción mutua y capacidad de los conductores. Veamos brevemente 1º. Un primer efecto de inducción es el efecto Kelvin o efecto pelicular, debido al cual, en un conductor más fácilmente por los filetes más próximos a la periferia, repartiéndose desigualmente a través de la sección d lugar a que la densidad de corriente en el mismo no sea constante. El efecto es el mismo que si la sección f cuando el conductor está recorrido por c.a. y, debido a esto, la resistencia real u óhmica de dicho conductor es en corriente continua (c.c.), y el aumento es tanto más grande cuando más elevada sea la frecuencia de aquella del conductor. Este efecto es prácticamente despreciable para las frecuencias industriales, en conductores de di mm. y que estén construidos por un material no magnético como Cu y Al. 2º. Un segundo efecto de la inducción es la de originar en cada conductor una dificultad al paso de la las variaciones del campo magnético de la misma, llamada reactancia de autoinducción (función del diámetro de dificultad añadida a la anterior debido a las variaciones de las corrientes que circulan por los otros conductores llamada reactancia de inducción mutua (función de la distancias entre conductores). Estos dos fenómeno presentan simultáneamente dando lugar a una reactancia de servicio Xl.

5 Página 5 de 10 3º. Por último tenemos el efecto capacitivo. Los conductores de una línea, aislados entre sí y aisl desde el punto de vista eléctrico, equivalentes a las armaduras de un condensador y, cuando están a potencia una carga eléctrica dependiente de los valores de dichos potenciales entre sí y respecto de tierra. En una línea potenciales varían constantemente, se origina una corriente transversal que se suma a la corriente de la línea y La magnitud de este efecto es significativa para líneas aéreas de gran longitud y las subterráneas por la conductores. Para el cálculo de las secciones en BT sólo se considera el efecto resistivo, pues los otros efe importantes en A.T. y líneas largas, no lo es tanto en B.T. y líneas de corta longitud. Para el cálculo de la c.d.t. en c.a ha de tenerse en cuenta que las magnitudes son vectoriales. desarrollo que se hace debajo, llegamos a la siguiente fórmula para el cálculo de la sección S de un monofásica, tal que la c.d.t. no sea superior a valor predeterminado δ max : S = 2*ρ*L*I*cos ϕ/δ /δ max

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7 Página 7 de 10 Cálculo de la sección en Corriente Alterna Trifásica. de la sección S: Haciendo las mismas consideraciones, por fase, que en el caso de C.A. monofásica, se obtiene la a fórm S = 3*ρ*L*I L *cos ϕ/δ max Siendo en este caso la pérdida de potencia en los conductores: Pp = 3*I l 2 *R

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9 Página 9 de 10 Resumen de Fórmulas

10 Página 10 de 10 Calculadora de Líneas Eléctricas Hacer Estudio Comparativo con Excel