CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN LÍNEAS ELÉCTRICAS DE ALTA TENSIÓN Y EXTRA ALTA TENSIÓN Autor: Ing. Jorge Pinto Rocha ENDE Transmisión – Gerencia de Planificación INTRODUCCION El Sistema Troncal de Interconexión (STI) de Bolivia está conformado por líneas y subestaciones eléctricas de alta tensión (AT) en 69, 115 y 230 kV, y extra alta tensión (EAT) en […]
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN LÍNEAS ELÉCTRICAS DE ALTA TENSIÓN Y EXTRA ALTA TENSIÓN
Autor: Ing. Jorge Pinto Rocha
ENDE Transmisión – Gerencia de Planificación
INTRODUCCION
El Sistema Troncal de Interconexión (STI) de Bolivia está conformado por líneas y subestaciones eléctricas de alta tensión (AT) en 69, 115 y 230 kV, y extra alta tensión (EAT) en 500 kV. Estas instalaciones generan campos electromagnéticos de frecuencia industrial (50 Hz), cuya intensidad depende del nivel de tensión, potencia eléctrica de transporte, geometría de la estructura, número de subconductores, altura de los subconductores respecto al suelo, etc. Los campos electromagnéticos en líneas de transmisión son calculados empleando estructuras y conductores típicos, y se presenta un análisis comparativo con respecto a los límites máximos recomendados por la Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP 2010).
DESARROLLO
El cálculo del campo eléctrico (E) y el campo magnético (B) de líneas de transmisión eléctrica en Bolivia se realiza empleando la metodología del libro EPRI AC Transmission Line Reference Book 200 kV and Above 3rd. Ed., cuyas características típicas son las siguientes:
|
U (kV) |
N° Ternas |
N° Cond./fase |
Configuración De fases |
Conductor |
Separación Haz Cond. (m) |
SIL/terna (MW) |
|
69 |
1 |
1 |
Horizontal |
ACSR Partridge 266.8 MCM |
– |
12 |
|
115 |
1 |
1 |
Triangular |
ACSR Ibis 397.5 MCM |
– |
35 |
|
230 |
1 |
1 |
Horizontal |
ACSR Rail 954 MCM |
– |
130 |
|
230 |
2 |
2 |
Vertical |
AAAC Flint 740.8 MCM |
0.45 |
175 |
|
500 |
1 |
4 |
Delta |
ACAR 750 MCM |
1.10 |
1000 |
Estructuras típicas en 69, 115, 230 (1 terna), 230 (2 ternas) y 500 kV.
|
Frecuencia (Hz) |
E_general (kV/m) |
E_ocupacional (kV/m) |
B_general (µT) |
B_ocupacional (µT) |
|
50 |
5 |
10 |
200 |
1000 |
Los campos electromagnéticos máximos fueron calculados dentro (E_ocupacional, B_ocupacional para trabajadores) y fuera (E_general, B_general para público en general) de la faja de seguridad mínima establecida en la normativa boliviana AE 409/2019:
|
U (kV) |
Faja de Seguridad (m) |
Altura mínima Cond. – Suelo (m) |
E_ocup. (kV/m) |
E_gen. (kV/m) |
B_ocup. (µT) |
B_gen. (µT) |
|
69 |
23 |
6.6 |
0.96 |
0.38 |
2.81 |
0.66 |
|
115 |
31 |
6.9 |
1.64 |
0.43 |
3.88 |
0.97 |
|
230 |
38 |
7.6 |
3.88 |
0.96 |
10.21 |
2.07 |
|
230 |
38 |
7.6 |
6.48 |
0.20 |
9.28 |
3.48 |
|
500 |
61 |
11.7 |
10.0 |
1.68 |
18.33 |
3.85 |
El perfil transversal de los campos eléctricos y magnéticos en el punto más próximo de los conductores respecto al suelo (condición de máxima flecha) son los siguientes:
|
U (kV) |
Campo Eléctrico (V/m) |
Campo Magnético (1µT=10mG) |
|
69 |
 |
 |
|
115 |
 |
 |
|
230 (1)
|
 |
 |
|
230 (2)
|
 |
 |
|
500 |
 |
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
- Los campos eléctricos para líneas de alta tensión en 69, 115 y 230 kV oscilan entre 0.96 y 6.48 kV/m dentro la faja de seguridad, valores que se encuentran por debajo del límite máximo de 10 kV/m recomendado por ICNIRP; fuera de la faja de seguridad los valores oscilan entre 0.20 y 0.96 kV/m, muy por debajo del límite máximo permitido de 5 kV/m para el público en general.
- Los campos eléctricos en líneas de extra alta tensión en 500 kV suelen determinar la altura de instalación del conductor para cumplir con los límites recomendados por ICNIRP, en consecuencia, fue necesario incrementar la altura mínima conductor-suelo hasta 11.7 m con la finalidad de no exceder los 10 kV/m dentro la faja de seguridad; fuera de ella el valor obtenido fue de 1.68 kV/m, que no supera el límite permitido de 5 kV/m para el público en general.
- Los campos magnéticos para líneas de alta y extra alta tensión, en general, se encuentran muy por debajo de los límites recomendados por ICNIRP. Dentro de la faja de seguridad oscila entre 2.81 y 18.33 µT, y no superan el límite recomendado de 1000 µT; fuera de la faja de seguridad, oscila entre 0.66 y 3.85 µT, valores inferiores al límite máximo permitido de 200 µT para el público en general
- El análisis comparativo muestra que las líneas de alta tensión en 69, 115 y 230 kV cumplen con holgura los límites propuestos por la Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP) para campos eléctricos y magnéticos.
- El gradiente eléctrico para líneas de transmisión en 500 kV calculado a distancias ocupacionales (mantenimiento) cumple marginalmente los límites establecidos por la Norma (ICNIRP 2010). Por lo tanto, variaciones geométricas en la etapa de diseño y construcción deben ser revisadas tal como indica la norma AE 409/2019, en la sección X. CRITERIOS ADICIONALES, se recomienda “verificar el ancho de la faja de seguridad, y la altura mínima de los conductores respecto al terreno y otros obstáculos en líneas de extra alta tensión (EAT)”.
REFERENCIAS
- EPRI AC Transmission Line Reference Book 200 kV and Above 3rd. Ed., 2003.
