A NOMBRE Y APELLIDOS DNI Fecha: septiembre 2008 Código asignatura:

Transcripción

1 Fech: eptiembre 008 Código igntur: 5538 NSTRUCCONES: El tiempo totl pr l reolución del exmen e de hor. Se permite el uo de clculdor progrmble o no progrmble. Entregue l hoj del enuncido mrcndo con un círculo l repuet correct. Cd repuet correct um punto. L repuet erróne o en blnco no puntún. En l pregunt cuy olución e numéric, e detllrán lo cálculo que jutiicn l repuet. En co de que l jutiicción no e correct e punturá como cero. Se ecogerá como repuet l opción con el vlor má proximdo l obtenido por el lumno. Utilizr hoj en blnco o el revero de lo enuncido pr l jutiiccione. Rellene todo u dto, con el DN.. L tbl de crg de un cble con ilmiento de XLPE pr condicione de intlción l ire 40ºC indic que u intenidd máxim dmiible e de 400 A. Clculr l intenidd máxim dmiible i e intl ometido un tempertur del ire mbiente de 30ºC, pero limitndo l tempertur del ilmiento un máximo de 80ºC. ) 400 A b) 380 A c) 360 A d) 330 A e) 30 A Solución: Pr clculr l intenidd máxim dmiible pr un tempertur mbiente ditint de 40ºC y pr un tempertur del ilmiento ditint del vlor máximo dmiible del XLPE (90ºC) e utiliz l ecución de equilibrio térmico del cble θ T. W c θ T. R. Donde, T, e l reitenci térmic del conductor, R e u reitenci eléctric y θ e el lto térmico o dierenci de tempertur entre el conductor (que e client por eecto Joule) y el medio mbiente. Por tnto: θ R. T Si e comprn do itucione con dierente lto térmico: θ (90 40) ºC 50ºC θ (80 30) ºC 50ºC θ 50 Se puede clculr que: 400 A θ 50 Págin de 9

2 Fech: eptiembre 008 Código igntur: Un cble tripolr de bj tenión ubterráneo con ilmiento de PVC tiene un contnte de tiempo, τ, de 5 minuto. En l condicione tipo de intlción (pr un tempertur del terreno de 5ºC) el cble puede oportr un intenidd máx en ervicio permnente. Clculr cul erá l crg dmiible en el cble pr un conexión únic de 0 minuto i no e dee obrepr l tempertur máxim dmiible del ilmiento. Solución : ),05 máx b),5 máx c),55 máx d),75 máx e),00 máx ),00 máx El ctor de crg dmiible (N) pr un ervicio del cble de cort durción (de 0 minuto, rente un contnte de tiempo de 5 minuto) pr no obrepr l tempertur máxim dmiible del ilmiento viene ddo por: N e t τ e , 3. Un conductor de cobre de 50 mm, ildo con XLPE, etá trbjndo en régimen permnente crgdo con l intenidd máxim dmiible que llev l ilmiento 90ºC. El vlor de l contnte K pr régimen de cortocircuito pr un conductor de cobre ildo con XLPE e K4 A.mm -. /. Pr un cortocircuito de durción de 0,5 egundo determinr cul erá l intenidd máxim de cortocircuito dmiible, con objeto de no obrepr un tempertur inl en el cble uperior 50ºC. ) 4 ka b) 6 ka c) 8 ka d) 0 ka e) ka Solución: S 50mm cc tcc K cc K. 4 A. mm. t cc S 0, A Págin de 9

3 Fech: eptiembre 008 Código igntur: En un red de lt tenión de 0 kv de tenión entre e y con neutro completmente ildo de tierr, e produce un cortocircuito monoáico tierr en l e R. Determinr cul erá depué del deecto l tenión entre el punto neutro del trnormdor y tierr. ) 3,85 kv b) 6,66 kv c) 0,0 kv d),54 kv e) 0 kv Como el neutro etá completmente ildo de tierr, l e verid en contcto con tierr dquiere el potencil de tierr. El neutro del trnormdor dquiere un potencil de U/ 3 repecto de tierr (e decir,54 kv), mientr que l e n quedn l potencil U repecto de tierr (e decir 0 kv). Todo ello e puede precir en l iguiente igur. U n-t α 0 n 5. Se etá proyectndo un líne ére de 3 kv de tenión nominl en zon B, y e quiere comprobr i l devición por eecto del viento de un cden de ildore de upenión, permite ticer l ditnci de eguridd reglmentri entre conductore y u cceorio en tenión y lo poyo. L prte de interé de l rmdur del poyo e decribe en l igur. L grp de upenión tiene un dimenión de e 0,4 m, l longitud de l cden l c,85 m, y l eprción l pote e de,5 m. Págin 3 de 9

4 Fech: eptiembre 008 Código igntur: 5538 l c e Se emple un conductor dúplex ormdo por do cble de luminio-cero, eprdo 40 cm tipo LA 80, cuyo diámetro e de 7,5 mm, y peo por unidd de longitud, p 0,676 kg/m. L tenión horizontl correpondiente un condicione de 5º C, con l mitd del viento reglmentrio, e egún l tbl de tendido de 850 kg. El poyo dipone por e de un cden con 9 ildore. Cd unidd tiene 5,4 cm de diámetro y pe 4 kg. Lo herrje tienen un peo de 60 kg que e upondrá concentrdo en el extremo de l cden donde e encuentr en conductor. Según el reglmento l preión del viento obre l cden erá el vlor mitd correpondiente un preión de 70 kg /m coniderndo el ildor como un upericie cilíndric. Medinte el cálculo de l ditnci de eguridd reglmentri entre lo conductore y otr prte en tenión (grp de upenión) con el poyo, obtener el ángulo límite de inclinción de l cden prtir del cul erá necerio el uo de un contrpeo. ) 45º b) 48º c) 5º d) 55º e) 58º ) 6º Si el poyo con l cden de ildore de upenión etá itudo ente do vno contiguo de 300 m de longitud y má bjo que lo poyo itudo izquierd y derech, ormndo ángulo de 0º en mbo co, clculr el ángulo de devición rel de l cden de ildore repecto de l verticl. Págin 4 de 9

5 Fech: eptiembre 008 Código igntur: 5538 ) 45º b) 48º c) 5º d) 55º e) 58º ) 6º Clculr en et condicione l ditnci l que e proximrá el conductor o l grp en tenión l poyo. ) 0,99 m b) 0,9 m c) 0,86 m d) 0,8 m e) 0,77 m ) 0,69 m Determinr i e necerio intlr un contrpeo y en co irmtivo u peo, ) no e necerio contrpeo b) contrpeo de 80 kg c) contrpeo de 0 kg d) contrpeo de 60 kg e) contrpeo de 00 kg ) contrpeo de 40 kg Solución. Ditnci de eguridd reglmentri. U 3 D 0, + 0, + 0, 98 m Por trigonometrí báic prtir de l igur, e puede deducir que el ángulo de inclinción de l cden γ límite prtir del cul e dej de cumplir l ditnci de eguridd l poyo reponde l iguiente expreión, γ e D Aeno l límite c 45,5º Se puede comprobr como pr ete ángulo límite e tice un ditnci de eguridd l crucet horizontl btnte myor de 0,98 m. Se clcul el ángulo de devición de l cden con l órmul iguiente, teniendo en cuent que: n n -0º Págin 5 de 9

6 Fech: eptiembre 008 Código igntur: Ec 0, 05 n d + tg γ + Pc n p + T( tg n + tg n ) + + Ph 70 Ec ( kg / m). lc. e , 446 0, , , 7 tg γ, 47 γ 55, 8º , 84. 0, ( 0, 76 0, 76) El ángulo de devición obtenido e uperior l ángulo límite y por lo tnto erá necerio utilizr contrpeo con objeto de diminuir dicho ángulo ht el vlor límite. L ditnci de l prte ctiv l poyo e clculrán como: e D lc. enγ, 5, 85. en( 55, 8º ) 0, 0, 769 m Pr clculr el vlor del contrpeo G(kg), e prte de l ecución iguiente, utilizndo el ángulo límite, γ límite, clculdo nteriormente, y coniderndo que N y D repreentn repectivmente el numerdor y denomindor de l ecución nterior que no condujo clculr ángulo de γ límite. N N D tgγ límite 70, 7 83, 84., 083 tg γ límite G 8 kg D + G tg γ, 083 límite Por lo tnto hbrí que intlr un contrpeo de 8 kg colgndo junto l cden de upenión. 6. Lo cble unipolre de un tern de medi tenión etán dipueto en triángulo, y tienen conectd l pntll tierr en u do extremo. L reitenci del cble por unidd de longitud e R, l reitenci de l pntll por unidd de longitud e R, l rectnci inductiv mutu entre cd pntll y u conductor interno e Xm, l rectnci inductiv propi de cd pntll e X, l intenidd que p por cd e e, y l que circul por cd pntll e. Jutiicr l expreión de l pérdid de potenci ctiv, en cd cble por unidd de longitud en régimen equilibrdo de corriente de e, debido l um de lo eecto Joule y de Págin 6 de 9

7 Fech: eptiembre 008 Código igntur: 5538 corriente de circulción, coniderndo que X Xm y que on deprecible l inductnci mutu entre l pntll de un cble y lo otro do conductore de e. ) b) c) d ) e) Solución: P P ( R + R ) ( R + R ) Xm P R + R Xm + R R P R + R Xm + R Xm + P R + R R R L pérdid de potenci por eecto Joule por cble P R Pérdid de potenci en l pntll de cd cble: P R. Por otr prte: E Z inducid Xm. X Xm. Xm + R Xm. P R Xm + R Xm P R + R Xm + R + R Xm. Xm + R Solución c) 7. ndicr l repuet incorrect: ) El eecto peliculr ument u importnci cundo ument l ección del conductor. b) El eecto peliculr ument u importnci cundo ument l recuenci. c) El eecto proximidd contribuye que l reitenci en corriente ltern e myor que en corriente continu. d) El eecto proximidd no e de grn importnci en cble ildo, l contrrio de lo que ucede en líne ére de elevdo nivel de tenión. e) L pérdid trnverle de l líne e deben l eecto coron y l conductnci del ilmiento. Págin 7 de 9

8 Fech: eptiembre 008 Código igntur: ndicr l repuet incorrect: ) L relción entre l reitenci y rectnci de un líne e mucho menor en bj tenión que en rede de medi o lt tenión. b) L cpcidd e-neutro de un líne de lt tenión con cble ildo e myor que pr un líne ére con conductore denudo. c) L conductnci prlelo de un líne uele er tn pequeñ que e depreci en l myorí de lo cálculo. d) En el cálculo de cíd de tenión en intlcione de bj tenión e puede deprecir l rectnci inductiv, rente l vlor de l reitenci, excepto pr grnde eccione. FORMULARO:.Utilizndo l ecucione de l ctenri. x T y c Ch ; c ; T py; T T pd c p X bci del punto medio de un vno Cx c Sh h X c ln z + z + ; z ; csh c x x L c Sh Sh c c T T0 Cmbio de condicione con un vno único: L L0 δ ( t t0) L0 + L0 SE Con vrio vno entre poyo nclje: T T0 b δ ( t t0 ) L0 + L0 + L0 L L SE ; L 0 Flech: h h h y x x y x c ( ) ; ln + + ; y. Ecucione bd en el método de l prábol: 3 x r r y ; ; L + c 8T 4T Cmbio de condicione, vno único: T ( T + A) B 0 r0 r A δ ( t t0) SE T0 + SE; B SE; 4 T 0 4 ( ) h y y; x X ; x X + Con vno reguldor, e utituirá por: r 3 x c b x cch c 3. Relción entre T y l tenión en el punto má lto de ijción del conductor T A : Págin 8 de 9

9 Fech: eptiembre 008 Código igntur: 5538 h h r b TA r + TA r TA + ( TA ) T En vno nivel, T b 4. Devición de l cden de ildore, (hipótei, -5ºC + ½ Viento). + Ec 0,03 n d + U tg γ ; D ( m) 0, + + Pc n p + T ( tg n ) 50 + tg n + + Ph + G Not: utituir 0,03 por 0,05 i el diámetro del conductor e myor de 6 mm. 5. Otro dto: ρ(cu, 0ºC) 7,6 (Ω.mm )/km α (Cu) 0,0039 ºC - ρ(al, 0ºC) 8,3 (Ω.mm )/km α (Al) 0,0040 ºC - µ 0 4π. 0 7 H/m ε 0 8, F /m Cpcidd cble unipolr ildo, C π ε / ln (R/r) r Págin 9 de 9