Líneas Eléctricas Aéreas: Tipos, Componentes y Criterios de Diseño

Líneas Aéreas de Transmisión Eléctrica

Tipos de Líneas Aéreas

Existen dos tipos principales de líneas aéreas:

1. Con conductor desnudo:

   • Se originan en subestaciones donde se instala el interruptor y la protección de la línea.
   • Las derivaciones tienen la misma sección en todo el recorrido.
   • Las líneas se diseñan para un solo circuito trifásico, aunque en algunos casos se pueden encontrar líneas acopladas en paralelo para transportar más potencia, ya que la reactancia se reduce.

   ¿Cuándo es necesaria una línea de doble circuito?

   • Cuando se necesita una potencia elevada en un lugar alejado de la subestación y no es posible acercar la misma al punto de carga (debido a restricciones urbanísticas o de adquisición de terrenos).
   • Cuando es necesario limitar la ocupación de terrenos con los apoyos por dificultades de permisos, respeto medioambiental, cultivos, etc.

   Inconvenientes:

   • En líneas de doble circuito, si se necesita intervenir en uno de los circuitos por avería o mantenimiento, es necesario dejar fuera de servicio el otro.
   • Algunas incidencias, como rayos o caída de árboles, pueden provocar una avería en ambas líneas simultáneamente.

2. Con cables unipolares reunidos en haz:

   • Se utilizan cuando no es posible técnica o económicamente construir líneas subterráneas (bosques, zonas no urbanas con elevada polución, penetración en núcleos urbanos, etc.).

   O conductores recubiertos:

   • Alternativa a las anteriores, se utilizan en zonas con arbolado, vientos fuertes o para la protección de la avifauna.

Los criterios para la selección de elementos y diseño de líneas se fijan atendiendo a las siguientes circunstancias: longitud, potencia a transportar, máxima caída de tensión admisible, accesibilidad al trazado, características de la red a conectar y consideraciones económicas.

Componentes de las Líneas Aéreas

Apoyos

Clasificación de los apoyos:

1. Según material: hormigón vibrado, hormigón vibrado hueco, metálico de celosía, chapa metálica y madera.
2. Según tipo de cadena de aislamiento y su función en la línea: de suspensión, de amarre, de anclaje de principio o fin y especiales.
3. Según su posición respecto al trazado de la línea: de alineación y de ángulo.

En los apoyos de madera y hormigón que no precisen cimentación, la profundidad de empotramiento en el suelo será de como mínimo 1,3 metros para menos de 8 metros, y a partir de ahí, 0,10 metros por cada metro de exceso.

Herrajes

Los herrajes son piezas que se utilizan para enganchar o conectar cadenas de aisladores a los apoyos. Pueden ser grilletes, anillas, horquillas, ganchos, grapas, etc.

Cables y Conductores

Pueden ser desnudos, recubiertos o aislados reunidos en haz.

1. Desnudos: aluminio (usualmente), acero o cobre. Al1, Alx, Al1/Styz, etc. En España, el más utilizado es el aluminio reforzado con acero (Al1/St1a).
2. Recubiertos: diseñados para soportar contactos ocasionales con árboles, cortezas u otros conductores sin que se produzcan defectos de línea. Esto permite reducir las distancias entre fases y el ancho de calle en zonas arboladas. Los más utilizados son unipolares, de aleación de aluminio, compactos, de sección circular y forrados con una capa de polietileno reticulado (XLPE) negro.
3. Aislados reunidos en haz: mismas características o EPR, temperatura de servicio de 90 grados permanentes y 250 en cortocircuito de duración máxima 5 segundos.

Capas de los Cables Aislados

• Capa semiconductora interna: evita la ionización del aire que habría entre conductor y aislante (efecto corona) y mejora la distribución del campo eléctrico en la superficie del conductor.
• Capa semiconductora externa: evita que quede aire entre pantalla y aislamiento y zonas de alta solicitación eléctrica.
• Pantalla: confina el campo eléctrico en el interior del cable, consigue una distribución simétrica del esfuerzo eléctrico en el seno del aislamiento, limita la influencia mutua entre cables eléctricos y evita o reduce el peligro de electrocuciones. Las pantallas se pondrán a tierra en los extremos de la línea y, si la longitud es de más de 10 km, en un punto intermedio habrá otro empalme.