Calculo de una línea de transporte eléctrica (no se si lo que tengo echo esta correcto y no se como continuar para completar)

Sea una línea aérea de transporte de 220 KV con cable GULL situada, en una población a 680 m de altitud. Tiene una longitud de 110 Km, y trabaja con un coeficiente de seguridad de 2.5. La separación entre sus conductores es de 1,5 m. Las características de este conductor tipo GULL son:

S = 381.5 mm2                      Q = 11135 kg                                     D = 25.4 mm

P = 1276 kg / km                    E = 7000 kg / mm2                            α = 19.3 x 10-6C-1
Siendo una línea que se encuentra a 680 metros de altitud, aplicaremos las fórmulas de la zona B para obtener las sobrecargas de hielo y viento.

Pv = 0,05 x D = 0,05 x 25,4 = 1,27 kg/m
P+V = (P2 + Pv2)1/2 = (1,2762 + 1,272)1/2 = 1,80 kg/m
P+Ph = P+0,18(D)1/2 = 1,276 + 0,18(25,4)1/2 = 2,183 kg/m

Obtenidos estos valores, realizamos el cálculo para cada una las hipótesis a estudiar en la zona B. Para ello, utilizaremos la ecuación de cambio de condiciones:

Hipótesis de tracción máxima (P+Ph para t=-15ºC).

Aplicando el coeficiente de seguridad se tiene que la tensión máxima es:

T1 = Q / n = 11.135 / 2,5 = 4.454 Kg     Ya podemos calcular el valor de la constante K1

K1 = (a2 . P12) / (24 T12) - α. T1 - T1 / (SE)
K1 = (2602 . 2,1832) / (24 . 44542) - 19.3 x 10-6 x (-15) - 4454 / (381,5 . 7000)
K1 = - 0,0007

Y por tanto la flecha correspondiente es:

f = (a2 x P12) / (8 T1) = (2602 x 2,183) /(8 x 4454) = 4,14 m.
Hipótesis adicional (P + V para t=-10 ºC):

Si la hipótesis adicional es más desfavorable          P2 = P + V = 1,80 kg/m

Empleamos el dato K1 para calcular los valores de las constantes K2 y K3
K2= (K1+ α. T2) x SE = [-0,0007 + 19.3 x 10-6 x (-10)] x (381,5 . 7000) = -2384,75
K3= (a2 x P22 x SE) / 24 = 2602 x 1,802 x 381,5 x 7000 / 24 = 24.370.983.000

Sustituyendo en la ecuación de cambio de condiciones:

T23 + K2.T2- K3 = 0
T23 – 2384,75T22 - 24.370.983.000 = 0
T2 = 3.948 Kg

Como T1 es mayor que T2, la hipótesis de tracción máxima es más desfavorable que la hipótesis adicional.

Para esta tensión, corresponde la flecha siguiente:

f = a2 x P2 / (8 T2) = 2602 x 1,80 / (8 x 3948) = 3,85 m.
Hipótesis de flecha máxima (P + V para t=15 ºC):               P2 = P + V = 1,80 kg/m

Con el valor de K1 obtenido para la hipótesis de tracción máxima, sustituimos en las expresiones y calculamos el valor de las constantes K2 y K3

K2= (K1+ α. T2) x SE = [-0,0007 + 19.3 x 10-6 x (15)] x (381,5 . 7000) = -1.096,24
K3= (a2 x P22 x SE) / 24 = 2602 x 1,802 x 381,5 x 7000 / 24 = 24.370.983.000
T23 – 1.096,24T22 - 24.370.983.000 = 0
T2 = 3.314,55 Kg
f = a2 x P2 / (8 T2) = 2602 x 1,80 / (8 x 3314,24) = 4,589 m.
Hipótesis de flecha máxima (P + H para t=0 ºC):                P2 = P + H = 2,183 kg/m

Con el valor de K1 obtenido para la hipótesis de tracción máxima, sustituimos en las expresiones y calculamos el valor de las constantes K2 y K3K2= (K1+ α. T2) x SE = [-0,0007 + 19,3 x 10-6 x (0)] x (381,5 . 7000) = -1.869,35
K3= (a2 x P22 x SE) / 24 = 2602 x 2,1832 x 381,5 x 7000 / 24 = 35.845.571.421,5
T23 – 1.869,35 T22 - 35.845.571.421,5 = 0
T2 = 4.053,1 Kg

Y la flecha será:         f = a2 x P2 / (8 T2) = 2602 x 2,183 / (8 x 4.053,1) = 4,551 m.
Hipótesis de flecha máxima (P para t=50 ºC):          P2 = P = 1,276 kg/m

Con el valor de K1 obtenido para la hipótesis de tracción máxima, sustituimos en las expresiones y calculamos el valor de las constantes K2 y K3
K2= (K1+ α. T2) x SE = [-0,0007 + 19,3 x 10-6 x (50)] x (381,5 . 7000) = 707,68
K3= (a2 x P22 x SE) / 24 = 2602 x 1,2762 x 381,5 x 7000 / 24 = 12.246.990.622,53
T23 + 707,68 T22 - 12.246.990.622,53 = 0
T2 = 2.091,64 Kg

Y por tanto la flecha:  f = a2 x P2 / (8 T2) = 2602 x 1,276 / (8 x 2.091,64) = 5,155 m.
Hipótesis de flecha mínima (P para t=15 ºC):          P2 = P = 1,276 kg/m

Con el valor de K1 obtenido para la hipótesis de tracción máxima, sustituimos en las expresiones y calculamos el valor de las constantes K2 y K3
K2= (K1+ α. T2) x SE = [-0,0007 + 19,3 x 10-6 x (-15)] x (381,5 . 7000) = -2.642,46
K3= (a2 x P22 x SE) / 24 = 2602 x 1,2762 x 381,5 x 7000 / 24 = 12.246.990.622,53
T23 – 2.642,46 T22 - 12.246.990.622,53 = 0
T2 = 3.591,77Kg

Y por tanto la flecha:  f = a2 x P2 / (8 T2) = 2602 x 1,276 / (8 x 3.591,77) = 3,00 m.

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Respuesta

Es un tema extenso. Se trata del Calculo Mecánico de una línea de Transmisión Eléctrica. Básicamente establece, en base a la potencia a transmitir y al terreno, las características del hilo, distancia entre torres, flechas en función de la carga, y tipo de fundaciones para las torres. Es un calculo muy amplio.

Existen más de un sistema para desarrollarlo y varia según el país.. No das mayor referencias ni las bases o normativa del calculo que estas presentando. No creo que alguien te pueda seguir en el tema pues es muy extenso para desarrollar aquí.

Te acompaño Apunte General - tal como yo lo estudie - aquí en mi país, (Argentina), deseando te sirva como apoyo.

https://catedra.ing.unlp.edu.ar/electrotecnia/sispot/Libros%202007/soindice.htm

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