Sag en l铆nea a茅rea de transmisi贸n y su c谩lculo

<p dir=”ltr” style=”text-align: justify;”>El hundimiento en el conductor de la l铆nea de transmisi贸n a茅rea se refiere a la diferencia de nivel entre el punto de apoyo y el punto m谩s bajo del conductor.

Como se muestra en la figura anterior, una l铆nea de transmisi贸n se apoya en dos puntos A y B de dos torres de transmisi贸n diferentes. Se supone que los puntos A y B est谩n al mismo nivel del suelo. Por lo tanto, seg煤n nuestra definici贸n de Sag, la diferencia en el nivel del punto A o B y el punto m谩s bajo O representa la Sag.

El hundimiento en la l铆nea de transmisi贸n es muy importante. Al erigir una l铆nea de transmisi贸n a茅rea, se debe tener cuidado de que los conductores est茅n bajo una tensi贸n segura. Si los conductores est谩n demasiado estirados entre dos puntos de diferentes torres para ahorrar material conductor, entonces puede suceder que la tensi贸n del conductor alcance un valor inseguro que provocar谩 la rotura del conductor.

Por lo tanto, para tener una tensi贸n segura en el conductor, no se estiran completamente, sino que se proporciona un hundimiento o hundimiento suficiente. La ca铆da o ca铆da en la l铆nea de transmisi贸n se proporciona para mantener la tensi贸n en el conductor dentro del valor seguro en caso de variaci贸n en la tensi贸n en el conductor debido a la variaci贸n estacional. Algunos aspectos muy b谩sicos pero importantes con respecto a Sag son los siguientes:

1) Como se muestra en la figura anterior, si el punto de apoyo del conductor est谩 al mismo nivel del suelo, la forma de Sag es catenaria. Ahora consideramos un caso en el que el punto de apoyo del conductor est谩 al mismo nivel, pero el pandeo es mucho menor en comparaci贸n con el tramo del conductor. Aqu铆 palmo significa la distancia horizontal entre los puntos de apoyo. En tal caso, la curva Sag-span es de naturaleza parab贸lica.

2) La tensi贸n en cualquier punto del conductor act煤a tangencialmente como se muestra en la figura anterior. Por lo tanto, la tensi贸n en el punto m谩s bajo del conductor act煤a horizontalmente, mientras que en cualquier otro punto necesitamos resolver la tensi贸n tangencial en componentes verticales y horizontales para fines de an谩lisis. La componente horizontal de la tensi贸n permanece constante en todo el tramo del conductor.

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C谩lculo de Sag:

Como se discuti贸 anteriormente en esta publicaci贸n, se debe proporcionar suficiente Sag en la l铆nea de transmisi贸n a茅rea para mantener la tensi贸n dentro del l铆mite seguro. La tensi贸n generalmente se decide por muchos factores como la velocidad del viento, la carga de hielo, las variaciones de temperatura, etc. Normalmente, la tensi贸n en el conductor se mantiene a la mitad de la resistencia m谩xima a la tracci贸n del conductor y, por lo tanto, el factor de seguridad para el conductor es 2.

Ahora, calcularemos el Sag en una l铆nea de transmisi贸n a茅rea para dos casos.

Caso 1: Cuando los soportes de los conductores est谩n al mismo nivel.

Consideremos una l铆nea a茅rea apoyada en dos torres diferentes que est谩n al mismo nivel del suelo. Los puntos de apoyo son A y B como se muestra en la siguiente figura. O en la figura muestra el punto m谩s bajo del conductor. Este punto m谩s bajo O se encuentra entre las dos torres, es decir, el punto O divide el tramo por igual.

Dejar,

L = Distancia horizontal entre las torres, es decir, Span

W = Peso por unidad de longitud del conductor

T = Tensi贸n en el conductor

Tomemos cualquier punto P del conductor. Asumiendo O como origen, la coordenada del punto P ser谩 (x,y).

Por tanto, peso de la secci贸n OP = Wx actuando a una distancia x/2 del origen O.

Como esta secci贸n OP est谩 en equilibrio, el par neto en el punto P ser谩 cero.

Torque debido a la tensi贸n T = Torque debido al peso Wx

Ty = Wx(x/2)

Por lo tanto, y = Wx2 / 2T 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹.(1)

Para obtener Sag, ponga x = L/2 en la ecuaci贸n (1)

Sag = WL2/8T

Caso 2: Cuando los soportes de los conductores est谩n a nivel desigual.

En 谩reas monta帽osas, los soportes para el conductor de la l铆nea de transmisi贸n a茅rea no se mantienen al mismo nivel. La siguiente figura muestra un conductor sostenido entre dos puntos A y B que est谩n a diferente nivel. El punto m谩s bajo del conductor es O.

Dejar,

L = Distancia horizontal entre las torres, es decir, Span

H = Desnivel entre los dos soportes

T = Tensi贸n en el conductor

X1 = Distancia horizontal del punto O al apoyo A

X2 = Distancia horizontal del punto O al apoyo B

W = Peso por unidad de longitud del conductor

De la ecuaci贸n (1),

Sag S1 = WX12/2T

y pandeo S2 = WX22/2T

Ahora,

S1 鈥 S2 = (W/2T)[ X12 鈥 X22]

= (W/2T)(X1 鈥 X2)(X1 + X2)

Pero X1 + X2 = L 鈥︹︹︹︹︹︹︹.(2)

Entonces,

S1 鈥 S2 = (WL/2T)(X1 鈥 X2)

X1 鈥 X2 = 2(S1 鈥 S2)T / WL

X1 鈥 X2 = 2HT / WL (Como S1 鈥 S2 = H)

X1 鈥 X2 = 2HT / WL 鈥︹︹︹︹︹..(3)

Resolviendo la ecuaci贸n (2) y (3) obtenemos,

X1 = L/2 鈥 TH/WL

X2 = L/2 + TH/WL

Al poner el valor de X1 y X2 en la ecuaci贸n Sag, podemos encontrar f谩cilmente el valor de S1 y S2.

Las ecuaciones anteriores para Sag solo son v谩lidas en una situaci贸n ideal. La situaci贸n ideal se refiere a una condici贸n en la que no fluye el viento y no hay ning煤n efecto de carga de hielo. Pero en la pr谩ctica real, siempre existe una presi贸n de viento sobre el conductor y, en lo que respecta a la carga de hielo, se observa principalmente en pa铆ses fr铆os. En un pa铆s como India, rara vez se observa la carga de hielo en la l铆nea de transmisi贸n.

Efecto de la carga de viento y hielo en el hundimiento:

La capa de hielo sobre el conductor (se supone que la capa de hielo se distribuye uniformemente sobre la superficie del conductor) aumenta el peso del conductor que act煤a en direcci贸n vertical hacia abajo. Pero el viento ejerce una presi贸n sobre la superficie del conductor que se considera horizontal a efectos de c谩lculo.

Como se muestra en la figura anterior, el peso neto que act煤a verticalmente hacia abajo es la suma del peso del hielo y el peso del conductor.

Por lo tanto,

Aqu铆,

W = Peso del conductor por unidad de longitud

Wi = Peso del hielo por unidad de longitud

Ww = Fuerza del viento por unidad de longitud

= Presi贸n del viento x 脕rea

= Presi贸n de vientox(2d+t)x1

Tenga en cuenta la forma de c谩lculo del 谩rea del conductor. Lo que hice, simplemente estir茅 el conductor a lo largo del di谩metro para formar un rect谩ngulo como se muestra en la figura a continuaci贸n.

As铆, de la ecuaci贸n (1),

Sag = WtL2/2T

y el 谩ngulo formado por el conductor desde la vertical = tan茻

= Ww / (W+Wi)

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