¿Por qué están aisladas las líneas aéreas de alto voltaje con el mismo potencial?

  

¿Por qué las tres líneas de cada grupo están aisladas unas de otras?
   ¿Hay alguna razón eléctrica para esto?

• Los efectos de impedancia, factor de potencia, descarga de corona y pérdida resistiva se mejoran al separar varios conductores para formar un solo conductor efectivo más grande.

• La combinación de múltiples cables de esta manera generalmente se denomina "paquete".

notas de Wikipedia

• Los conductores del paquete se utilizan para reducir las pérdidas de corona y el ruido audible.

  Los conductores del haz constan de varios cables conductores conectados por espaciadores no conductores *.

  Para líneas de 220 kV, generalmente se utilizan paquetes de dos conductores,
  Para líneas de 380 kV usualmente tres o incluso cuatro.
  American Electric Power [4] está construyendo líneas de 765 kV usando seis conductores por fase en un paquete.
  Los espaciadores deben resistir las fuerzas debidas al viento y las fuerzas magnéticas durante un cortocircuito.

  Los conductores combinados se usan para aumentar la cantidad de corriente que puede transportarse en una línea.
  Debido al efecto de la piel, la ampacidad de los conductores no es proporcional a la sección transversal, para los tamaños más grandes.
  Por lo tanto, los conductores de haz pueden llevar más corriente para un peso dado.

  Un conductor de haz produce una menor reactancia, en comparación con un solo conductor. Reduce la pérdida de descarga de corona a voltaje extra alto (EHV) y la interferencia con los sistemas de comunicación.
  También reduce el gradiente de voltaje en ese rango de voltaje.

  Como desventaja, los conductores del haz tienen una mayor carga de viento.

* Espaciadores aislados / no aislados: tenga en cuenta que la referencia anterior dice "espaciadores no conductores". De hecho, algunos son y otros no. No hay una ganancia obvia del aislamiento entre los cables, aunque un espaciador conductor probablemente llevará algo de corriente con el potencial de pérdidas adicionales en las juntas de sujeción. Si bien el potencial de todos los cables en un paquete es nominalmente idéntico, la magnitud de los campos producidos y los desequilibrios debidos a la línea de línea, la línea de tierra y la línea de la torre significan que habrá algunas diferencias en el voltaje; ser intuitivamente obvio Muchos espaciadores utilizan casquillos de elastómero en los puntos de soporte del cable, destinados principalmente a proporcionar amortiguamiento de las oscilaciones eólicas en los cables. Como las diferencias en el voltaje son bajas, estos casquillos pueden proporcionar aislamiento funcional.

Buena discusión aquí

Resumen de sus comentarios:

• Los conductores agrupados se emplean principalmente para reducir la pérdida de corona y la interferencia de radio. Sin embargo, tienen varias ventajas:

• Los conductores agrupados por fase reducen el gradiente de voltaje cerca de la línea. De esta forma se reduce la posibilidad de la descarga corona.

• Se contrarresta la mejora en la eficiencia de transmisión, ya que se contrarresta la pérdida debida al efecto corona. Las líneas conductoras agrupadas tendrán una capacidad más alta que la neutral en comparación con las líneas simples. Por lo tanto, tendrán mayores corrientes de carga que ayudan a mejorar el factor de potencia.

• Las líneas conductoras agrupadas tendrán una mayor capacitancia y menor inductancia que las líneas ordinarias, tendrán una mayor carga de impedancia de sobretensión (Z = (L / C) 1/2). La Carga de mayor impedancia de sobretensión (SIL) tendrá una capacidad de transferencia de potencia máxima más alta.

• Con el aumento de la inductancia GMD propia o GMR por fase se reducirá en comparación con la línea de un solo conductor. Esto da como resultado una menor reactancia por fase en comparación con la línea simple ordinaria. Por lo tanto menor pérdida debido a la caída de reactancia.

Uncasoextremo: {Desde aquí}

Bonitojuguetedecálculo. Power_lineparam aquí , incluidos los efectos de los paquetes.

• La función power_lineparam calcula las matrices de resistencia, inductancia y capacitancia de una disposición arbitraria de conductores de una línea aérea de transmisión. Para una línea trifásica, también se calculan los valores RLC del componente simétrico.

3 :

En realidad, están conectados entre sí. El propósito de la cosa en la foto 4 es mantener el espacio mecánico deseado entre las líneas, no aislar.

El motivo de 3 líneas juntas es para una mayor capacidad de corriente y para disminuir las pérdidas de corona.

Puede hacer que el cable sea más grueso para obtener una mayor capacidad de corriente, pero debido al efecto de piel, obtiene retornos con respecto a la raíz cuadrada de la cantidad de metal utilizada, no lineal con la cantidad de metal. Los cables gruesos también son difíciles de manejar. Tres cables más pequeños tienen menos efecto de piel en relación con la cantidad de metal utilizado.

La otra razón es evitar una alta intensidad de campo eléctrico en el aire. Piense en un solo cable delgado a alta tensión. La intensidad del campo eléctrico inmediatamente alrededor del cable sería muy alta. Esto baja con el diámetro del cable. Los tres cables sujetos a la separación mecánica correcta (de ahí el espaciador en la foto 4) se ven como un cable muy grueso hacia el exterior para fines de campo eléctrico. La razón para mantener el campo eléctrico hacia abajo es que el aire se descompondrá con cierta intensidad de campo. Esto hace que conduzca un poco y se ionice, lo que requiere energía, lo cual es una pérdida desde el punto de vista de intentar transmitir energía de un lugar a otro. A veces se puede oír el crujido de las líneas eléctricas, especialmente con humedad alta. Eso se debe a que un poco de esto está sucediendo. Algunas pérdidas son aceptables, ya que cuestan menos en general que una estructura más costosa para evitarlas. Las compañías eléctricas hacen malabarismos con estas concesiones con mucho cuidado ya que hay mucho dinero en juego.

Corriente CA muestra efecto de piel , donde hay más corriente hacia la superficie de un conductor. Cuanto mayor sea la frecuencia, más delgada será la capa que transporta la corriente. Aunque incluso existe a 50 o 60 Hz. Para la misma sección transversal, los conductores tienen una superficie \ $ \ sqrt {3} \ $ veces más grande.

Otra razón es probablemente mecánica. Supongo que también sirven para evitar que los cables se golpeen entre sí debido a las ráfagas de viento.

Tienen el mismo voltaje.

Esta discusión me lleva a la teoría de la antena EE en la universidad y la discusión del "efecto de piel" del conductor de A / C. Si miras las fotos de las antenas de alambre en la temprana edad de la conexión inalámbrica, a menudo las verás también compuestas de "paquetes", que sirvieron para bajar la "Q" de la antena y aumentar su ancho de banda (ya que se ve cómo la chispa los transmisores prefieren utilizar la mayor cantidad de espectro electromagnético posible (piense en los soldadores de arco).