La industria de la energía eléctrica ha experimentado un enorme avance en los últimos años, y un componente fundamental para su distribución eficiente son las torres de transmisión eléctrica. Estas imponentes estructuras no solo son responsables de transportar la electricidad a largas distancias, sino que también juegan un papel vital en la seguridad y confiabilidad del suministro. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de torres de transmisión, su diseño y las principales piezas que las componen. ¡Prepárate para descubrir el fascinante mundo de las torres de transmisión eléctrica!
En este artículo, discutiremos las torres de transmisión eléctrica, sus tipos, diseños y sus diferentes partes. La torre de transmisión es parte de un sistema de transmisión de energía que ayuda a transmitir energía a granel desde las estaciones generadoras a varias subestaciones de la red.
¿Qué es una Torre de Transmisión?
Una torre de transmisión soporta una línea eléctrica aérea. Los otros nombres de torres de transmisión son torres de transmisión de energía, torres de energía y torres de alta tensión. Las torres de transmisión llevan línea de transmisión de alto voltaje para transportar energía desde la estación generadora hasta las subestaciones eléctricas. Las subestaciones eléctricas transportan energía a los usuarios finales a través de líneas de distribución. La línea de distribución utiliza postes de servicios públicos para transportar el conductor de bajo voltaje.
Las torres de transmisión tienen que transportar los conductores de transmisión pesados a una altura segura suficiente desde el suelo. Además de eso, todas las torres tienen que soportar todo tipo de calamidades naturales. Por lo tanto, el diseño de la torre de transmisión es un trabajo de ingeniería importante donde los conceptos de ingeniería civil, mecánica y eléctrica son igualmente aplicables.
Para disminuir las pérdidas de transmisión, después de la generación de energía, aumentamos el voltaje para transmitirlo a larga distancia. En el extremo receptor, nuevamente reducimos el valor del voltaje y lo usamos para cargas eléctricas. Hay varias líneas de transmisión en varios niveles de voltaje en toda la red del sistema de energía para transmitir la energía a granel.
Una torre de transmisión (generalmente una torre de celosía de acero) soporta la línea eléctrica aérea. Las torres de transmisión tienen que llevar los conductores de transmisión pesados a una altura segura suficiente desde el suelo dependiendo del voltaje (132kV/220kv/400kv/765kv). Así, las torres de transmisión mantienen la distancia mínima al suelo de acuerdo con la tensión del sistema.
Partes de la torre de transmisión
Una torre de transmisión EHT consta de las siguientes partes:
- El pico de la torre (la parte sobre el brazo transversal superior)
- El brazo cruzado (Los brazos cruzados de la torre de transmisión sostienen el conductor de transmisión)
- Jaula de la torre de transmisión (la porción entre el cuerpo de la torre y el pico se conoce como jaula de la torre de transmisión)
- Cuerpo de la torre de transmisión (la parte desde los brazos transversales inferiores hasta el nivel del suelo)
- Pierna de la torre de transmisión
- Ensamblaje de Stub/Anchor Bolt y Base plate de la torre de transmisión.
La descripción de cada parte se da a continuación.
Pico de la torre de transmisión
La parte superior de la torre de transmisión se denomina pico de la torre de transmisión.
Está situado sobre el brazo transversal superior y lleva un cable de protección de tierra conectado a la punta del pico de la torre.
Brazo transversal de la torre de transmisión
Los brazos cruzados sujetan los conductores de transmisión. El tamaño de los brazos cruzados es diferente para la transmisión de varios voltajes.
La dimensión del brazo transversal depende de los siguientes parámetros.
- configuración de la torre
- Nivel de voltaje de transmisión
- Ángulo de formación mínimo para la distribución de tensiones.
Jaula de Torre de Transmisión
La parte de la torre entre el cuerpo de la torre y el pico se conoce como jaula de la torre de transmisión. La jaula sostiene los brazos cruzados.
La forma de la jaula puede ser cuadrada o triangular, dependiendo de la altura de la torre.
Cuerpo de la torre de transmisión
El espacio entre el brazo transversal más bajo de la torre y el suelo se denomina cuerpo de la torre de transmisión.
El cuerpo de la torre de transmisión proporciona la altura de la torre necesaria para la distancia al suelo.
Pierna de la torre de transmisión
La torre de transmisión se sostiene sobre su pata. Puede haber una, dos o más patas según los requisitos de la estructura de la torre.
Ensamblaje de placa base/tornillo/tornillo de anclaje
Esta parte sostiene toda la estructura de la torre.
Tipos de Torres de Transmisión Eléctrica
De acuerdo a diferentes consideraciones, existen varios tipos de torres de transmisión, dependiendo de diferentes consideraciones. El diseño de la línea de transmisión depende de los corredores disponibles. La línea de transmisión debe desviarse de su ruta más corta en caso de obstrucción. Por lo tanto, puede haber varios puntos de desviación. Los diferentes tipos de torres se utilizan según el ángulo de desviación.
Existen cuatro tipos de torres de transmisión según el ángulo de desviación.
| Tipo de Torre | Ángulo de desviación |
| Un tipo | 0o a 2o. |
| Tipo B | 2o a 15o |
| Tipo C | 15o a 30o. |
| Tipo D | 30o a 60o. |
El ancho clasificación de las torres de transmisión se muestra en la imagen de abajo.
Las líneas de transmisión de corriente alterna de alto voltaje se utilizan para voltaje extra alto (110 o 115 kV y más; con mayor frecuencia 132 o 220 kV y más en los sistemas contemporáneos) Líneas de transmisión de CA. Las torres están diseñadas de tal manera que pueden transportar con seguridad tres (o múltiplos de tres) conductores.
Las líneas de transmisión de corriente continua de alto voltaje (HVDC) son sistemas monopolares o bipolares.
| transmisión HVDC | |
| sistemas bipolares | una disposición de conductores con un conductor a cada lado de la torre |
| unipolar con retorno a tierra | solo se puede usar un conductor |
La catenaria ferroviaria cuenta con líneas de tracción ferroviaria monofásica AC. La construcción de las líneas es similar a la construcción de líneas trifásicas de 132 kV. Estas líneas se pueden construir mediante el uso de tubos de acero o postes de hormigón. De acuerdo a diferentes consideraciones, existen diferentes tipos de torres de transmisión como se muestra en la figura 2.
Además del tipo de torre personalizado mencionado anteriormente, la torre está diseñada para cumplir con los usos especiales (Torre de tipo especial) que se enumeran a continuación:
- Torre de cruce de río
- Torre de cruce de ferrocarril/carretera
- Torre de transposición
Las tormentas, el hielo, los terremotos, las inundaciones, la erosión del suelo y los actos deliberados pueden causar daños o destruir torres. Las estructuras del sistema de restauración de emergencia están diseñadas para que las líneas vuelvan a estar en servicio rápidamente al pasar por alto de forma rápida y segura las estructuras permanentes dañadas. Las estructuras del sistema de restauración de emergencia (ERS) le permiten reconstruir o reemplazar estructuras permanentes sin limitaciones de tiempo.
Diseño de torres de transmisión
Hay varios diseños para estructuras de transmisión. Dos tipos comunes son:
Torres de celosía de acero (LST)
Consiste en una estructura de acero de componentes estructurales individuales que se atornillan o sueldan entre sí.
Postes de acero tubular (TSP)
Consiste en postes huecos de acero fabricados en una sola pieza o en varias piezas encajadas entre sí.
A continuación se mencionan las especificaciones básicas a considerar antes del diseño de la torre.
- Voltaje
- El número de circuitos.
- Tipo de conductores.
- Tipo de aisladores.
- La posible futura incorporación de nuevos circuitos.
- Trazado de la línea de transmisión.
- Selección de emplazamientos de torres.
- Selección de puntos rígidos.
- Selección de configuración de conductores.
- Selección de altura para cada torre.
Selección de altura de Torre.
La filosofía de diseño de la torre considera principalmente los factores de la altura de la torre, el ancho de la base, el ancho del amortiguador superior y la longitud del brazo transversal.
La altura típica de la torre está en el rango de 15 a 55 m (49 a 180 pies).
La altura de la torre está determinada por:
H=H1+H2+H3+H4
dónde,
H1 =Distancia al suelo mínima permitida;
H2 = pandeo máximo;
H3 = Separación vertical entre conductores;
H4 =Espacio vertical entre el cable de tierra y el conductor superior.
Distancia al suelo mínima permitida
Normalmente, la distancia mínima al suelo en una línea de transmisión de energía eléctrica varía según el nivel de voltaje.
Sag máximo
Sag Template es una herramienta con la ayuda de la cual se decide la posición de las torres en el perfil para que se ajusten a las limitaciones de cargas verticales y de viento en cualquier torre en particular, según las Reglas de IE.
Separación vertical entre conductores
El espacio vertical entre los conductores de potencia juega un papel importante en el espacio entre los brazos transversales.
Espacio libre vertical entre el cable de tierra y el conductor superior
Los principales factores que inciden en la determinación de la ubicación del cable de tierra en la torre de transmisión son la mínima diferencia de
- Longitud del aislador de suspensión
- La caída del cable de tierra a las abrazaderas de suspensión
- ángulo de escudo
Resumen
El diseño general de cada torre está muy relacionado con los requisitos funcionales del usuario. Los requisitos deben estudiarse cuidadosamente antes del montaje y la puesta en servicio.
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