LINEAS BIPOLAR EN DC Y TRIFASICO EN AC

1. 1
Abstract: Develop exercises lines and alternating
current; after that make a camparison between the two
dipole and monopole lines , in the same way to make a
comparison between one and three- phase lines two;
finally make a very careful comparison between bipole
lines,mopolo continuously andthree-phaseline one.With
this comparison you can see the feasibility between these
three lines for future construction of transmission linesin
high voltaje.
I. INTRODUCCIÓN
Dentro de este trabajo se desarrollará los ejercicios de
cada parámetro con los datos que está expuesto en la tabla
de corriente continua en líneas dipolo y monopolo, y de la
misma manera hacer un análisis entre las dos líneas de
transmisión dipolo y monopolo, de acuerdoal análisis que
se haga en estas dos líneas, se tendrá que ver cuálde estas
será la mejor a utilizar en las líneas de transmisión.
También se desarrollará los cálculos de las líneas de
transmisión en corriente alterna, datos que están
expuestos en dicha tabla. De la misma manera hacer un
análisis entre las líneas trifásico 1 y 2. Dentro de estas
líneas de transmisión se pretende transportar dos
potencias diferentes, por lo tanto se requiere hacer un
análisis entre estas dos líneas.
Ya una vez obtenido los resultados de los parámetros que
estaban expuestos en las tablas de corriente continua y
corriente alterna, se hará una comparación muy cuidadosa
entre las líneas de transmisión en corriente continua;
dipolo y monopolo, con la línea de transmisión trifásica
1, consistirá en explicar las diferencias de acuerdo a los
resultados obtenidos en cada parámetro.
II. MARCO TEÓRICO
Corriente continua.- este tipo de corriente no varía con
el tiempo. [1]
Corriente alterna.- en este caso la intensidad de corriente
varia en un determinado tiempo.
Ventajas corriente continua: [1]
Se puede almacenar en baterías. [1]
Se puede reducir a voltajes muy pequeños, para hacer uso
en los dispositivos electrónicos.
Desventajas. [2]
Carece de una cualidad de fácil transformación. [2]
Menor eficiencia para la transición [2]
Ventajas de la corriente alterna. [3]
Se puede cambiar los niveles de voltaje de forma sencilla
y económica, a través de un transformador eléctrico.
Facilidad en el transporte de energía a largas distancias.
De acuerdo al sitio web, Scribd. Indica que “Al
incrementar su frecuencia por medios electrónicos en
miles o millones de ciclos por segundo (frecuencias de
radio) es posible transmitir voz, imagen, sonido y órdenes
de control a grandes distancias, de forma inalámbrica”.
[2]
Desventajas de corriente alterna.
Requiere de rectificadores para hacer uso de la corriente
en los electrodomésticos, ya que la mayoría de ellos usan
corriente continua y a menores voltajes.
Otra de la desventaja es que no se puede almacenar, en
caso que se desee almacenar se debería rectificar para de
ahí hacer el respectivo almacenamiento.
De acuerdo a la página de Wikipedia, la fórmula de
caída de tensión admisible será la siguiente: [4]
Líneas de corriente continúa
En la figura 1 se muestra la fórmula para corriente
continua.
[4]
Fig. 1
Formula 1
S= sección del conductor
= resistividad
= caída de tensión permitida.
Fórmula para corriente alterna monofásica
Edison Urgiles1, email: exurgilesb36 @est.ucacue.edu.ec1,
Estudiante de 6to. Ciclo de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
Tutor de la UCACUE, Ing. Xavier Gutierrez2
Análisis en líneas de transmisión en corriente alterna y continua

2. 2
[4]
Fig. 2
Formula 2
Fórmula corriente alterna trifásica
[4]
Fig. 3
Formula 3
= caída de tensión
= factor de potencia activa.
= longitud del cable en metros.
=resistividad del cable en .
Formula de la corriente en línea trifásica. [5]
[5]
Figura 4
Formula 4
P=potencia activa.
U=tensión (línea trifásica)
Pérdidas
[5]
Figura 5
Formula 5
Resistencia, determinada por la resistividad del material,
esto de acuerdo a la página, Monografias.cm. [6]
[6]
Figura 6
Formula 6
Desarrollo de los cálculos para la línea Bipolo en corriente
continua.
En la tabla 1 se ve los datos,los mismos que nos servirá para el
desarrollo de los cálculos de los diferentes parámetros.
Tabla 1.
Datos en líneas de corriente contiua. [7]
Como se puede apreciar en la tabla 1, están los datos.Por otra
parte se puede apreciar un circuito de bipolo, figura 1.
Figura 1.
Circuito bipolo. [8]
El primer parámetro a calcular es la corriente admisible, dando
como resultado el siguiente valor;
I=1000 A
Luego se calculó la resistencia, dando como resultado el
siguiente valor;
R=15 Ohm
Se calcula la resistencia por km
Rest=0.003 Ohm/Km
Ahora se calcula la caída de tensión, que es.
Du=30.000 V o Du= 30KV
Se calcula las perdidas, dando como resultado el siguiente
valor.
p=30000KW
Se calcula la perdida relativa, estas pérdidas son porcentuales.
PR=3%
Para poder realizar los cálculos de la Du/u; lo primero es
calcular la corriente en operación, dando un valor de:
IO=2000A
Ya una vez obtenido este dato, se procede a calcular la Du/u,
dando como resultado;
3%
Todo este parámetro calculado se puede apreciar en la tabla 2.

3. 3
Tabla 2.
Respuesta a los parámetros calculados. [7]
Todo estos valores son las respuestas de los diferentes
parámetros se sustentan desarrollando paso a paso con sus
respectivas formulas, así como se muestra en la hoja 1 de
anexos
Desarrollo de los cálculos para la línea Monopolo en
corriente continua. En la tabla 3 se puede ver los datos para el
respectivo cálculo.
Tabla 3
Datos para los cálculos en línea Monopolo. [7]
Se realiza los caculos para obtenerla corriente admisible, dando
como resultado el siguiente valor;
I=2000 A
Luego se calcula la resistencia que es;
R=7,5 Ohm
Una vez obtenidos estos datos, se procede a calcular la
resistencia que viene dado en Ohm por Km.
R=0,0015 0hm/Km.
Se calcula la resistencia total con referencia a tierra;
RTt=9,5
Luego la caída de tensión; que es
Du= 19000v
Se calcula las perdidas; y el resultado es:
p=38000KW
Perdidas relativa es:
PR=3,8%
Du/u= 3,8%
Concluido con los cálculos, se puede hacer las comparaciones
en la tabla 4.
Tabla 4
Respuesta a los parámetros calculados. [7]
En la hoja dos de anexos se puede apreciar lo ejercicios
resueltos pasa a paso, los mismos que son resueltos a mano
alzada en una hora de papel simple.
Desarrollo de los ejercicios en línea trifásica 1 en corriente
alterna.
En la tabla 5 están los datos para el desarrollo de los ejercicios
en corriente alterna.
Tabla 5
Datos para el cálculo en línea trifásica 1 en corriente alterna. [7]
Se calcula la capacidad de corriente del conductor,el cálculo se
realiza mediante la densidad con la sección.
Dando el siguiente valor:
I=1154,7 A

4. 4
Calculo de la resistencia de la línea por fase, es el siguiente
valor:
R=0,0259 Ohm/Km
RT=25,98 Ohm
Calculo de la corriente en funcionamiento nominal utilizado
para el cálculo de varios factores:
I=1000 MW
Pérdidas en el conductor; esta el siguiente valor:
Pcon=5196 KW
Perdidas relativas:
Prel=5,196%
Para desarrollar el cálculo de la distancia entre conductores, y
la sección para el cálculo del radio, se utilizara como dato el
valor de la capacitancia.
Valor del radio:
r=19,17mm
La distancia es:
D=4,99=5 metros
Aquí se procede a calcular la reactancia.
El valor de la reactancia inductiva es la siguiente:
Xret=0,0003496 Ohm/m este valor pasa a kilómetros
Xret=0,3 Ohm/Km.
Ahora calculo la reactancia total, dando el siguiente resultado:
XT=150 Ohm
Calculo de la perdidas en Mega voltios amperios reactivos
(MVAr)
QL=60 MVAr
Wc=3,14126x10
-9 siemens/mluego de esto pasamos a siemens
sobre kilómetros
Wc=3,14126x10
-6 siemens/Km
Se calcula la capacitancia para cada línea:
CLin=1,5uF
Luego se calcula la capacitancia total de las líneas, en este caso
es línea trifásica, por lo tanto será el siguiente valor:
CTLin=4,5 uF
Calculamos el valor de la capacitancia para poder realizar los
cálculos de la perdidas en Mega voltios amperios reactivos
(MVAr)
Xc=636,687 Ohm
Cálculo de la perdidas en Mega voltios amperios reactivos
(MVAr)
Qc=392,657 MVAr
Ahora se calcula la tensión pico
Tp=408,248 KV
Para ello se muestra la tabla 6, donde esta los resultados de cada
uno de los parámetros que pide cada uno de los literales. Y en
un archivo adjunto está el desarrollo de cada uno de los
parámetros que se ha hecho el análisis en corriente alterna en
línea trifásica 1.
Tabla 6
Respuestas a los parámetros calculados. [7]
En la hoja 3, 4 y 5 de los anexos se muestra el desarrollo paso a
paso de los ejercicios de la línea trifásico 1
Análisis de corriente alterna
Trifásica 2
Para realizar el análisis nos basaremos en los datos de la tabla
7.
Tabla 7
Datos trifásica 2 [7]
Desarrollo:
Corriente del conductor
Ico=1154,7 A
Resistencia
R=0.0259 Ohm

5. 5
Corriente Nominal
Inon=200 A
Perdida del conductor
Pcon=519,6 KW
Perdida Relativa
Prel=0.519%
Tensión Pico
Tpic=408,248 KV
Distancia entre conductores
D=4.99 = D=5 m
Sección para cálculo de radio medio
r=19.17 mm
Calculo de reactancia
Xrea=0,349 Ohm/Km
XL Total
XL=150 Ohm
Perdidas MVAr
QL=6MVAr
Wc=3.1412x10
-6 siemens/Km
Qc=392.639 Ohm
Por ultimo en la hoja 6 de anexos está el desarrollo de los
ejercicios de la línea trifásica 2.
III. CONCLUSIONES
Tomando en cuenta la sección del conductor en la línea
bipolo que es 1000 mm2, con la línea monopolo que su
sección del conductor es 2000 mm2, por esta razón no se
puede haceruna comparación muy detallada y encasoque
se desea transmitir la misma potencia es preferible
duplicar el conductor, adicional a esto se requiere contar
con la resistividad adecuada del terreno, ayudando a
minimizar las perdidas.
De acuerdo a los cálculos realizados con las líneas de
corriente continua en bipolar y monopolar, la línea más
idónea para el uso de la transmisión es la bipolar, esto por
la configuración del circuito, ya que permite transportar
mayor potencia y con menores perdidas, pero el costo de
las líneas será muy elevado de inicio.
Si se conserva todo los mecanismos en el circuito, las
perdidas dependerán de la potencia transmitida, ya sea en
la resistencia como en la inductancia de dicha línea. Las
pérdidas por corriente de fuga así como también en el
dieléctrico, dependen de la capacitancia entre los
conductores y niveles de tensión.
Una vez que tenemos todo los cálculos; realizado tanto en
corriente continua como en corriente alterna, se realiza un
análisis en corriente continua para la transmisión en líneas
de alta tensión, en este caso se debe tomar muy en cuenta
los costos de las estructuras, siendo esto una desventaja
que se presenta en este tipo de líneas, pero dentro de ello
existe una ventaja; al transmitir corriente continua
presentan perdidas mucho menores, para ello se necesita
dos conductores, además de eso no sufre alteraciones por
efectosreactivos.Una principal desventaja que tiene estas
líneas es la caída de tensión, dificultado su uso adecuado.
Para ello se necesita amplificadores muy cerca entre sí.
Ahora haciendo un análisis en líneas de transmisión de
corriente alterna, se ve que hay una baja caída de tensión,
para elevar el voltaje se utilizara transformadores de
potencia, esto ayudara a mejor el rendimiento en la
transmisión, la única desventaja que tiene estos
dispositivos es; para la operación se debe hacer con
mucho cuidado, para evitar daños en los materiales.
IV. RECOMENDACIONES
Con todo las observaciones que se ha realizado en la
resolución de los ejercicios; se ve las ventajas y
desventajas que brinda cada una de las líneas en corriente
continua (bipolo y monopolo) y alterna (trifásico 1 y 2),
en la cual para la construcción de un sistema de líneas de
transmisión para alta tensión en corriente continua es
necesario tener mucho conocimiento en electrónica de
potencia, y tener una inversión muy considerable para
dicha construcción.
Y para la construcción de un sistema de transmisión en
alta tensión para corriente alterna, no se requiere de mayor
inversión y que es un sistema de fácil manipulación, así
como también los sistemas accesorios son económicos.
ANEXOS:
En la hoja uno está el desarrollo de los ejercicios en corriente
continua en línea Bipolo
En la hoja dos están el desarrollo de los ejercicios en corriente
continua en línea Monopolo
En las hojas 3, 4 y 5 está el desarrollo de los ejercicios en
corriente alterna línea trifásica 1.
En las hoja 6 está el desarrollo de los ejercicios en corriente
alterna línea trifásica 2.

6. 6
V. BIBLIOGRAFÍA
[1] ETOOLS, «Corriente continua y alterna – ventajas y
desventajas,» 08 MARZO 2016. [En línea].
Available:
http://www.electrontools.com/Home/WP/2016/03/0
8/ventajas-y-desventajas-sobre-la-corriente-
continua-y-alterna/. [Último acceso:05 MAYO
2016].
[2] Scribd, «Ventajas de corriente alterna,» [En línea].
Available:
https://es.scribd.com/doc/12769473/corriente-
alterna-y-corriente-continua. [Último acceso:05
Mayo 2016].
[3] LA ENERGIA DEL CAMINO, «Corriente alterna
vs corriente continua,» [En línea]. Available:
http://www.laenergiadelcambio.com/corriente-
alterna-vs-corriente-continua. [Último acceso: 05
MAYO 2016].
[4] WIKIPEDIA, «Cálculo de secciones de líneas
eléctricas,» 08 MARZO 2016. [En línea]. Available:
https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lculo_de_se
cciones_de_l%C3%ADneas_el%C3%A9ctricas.
[Último acceso:05 05 2016].
[5] X. Gutierrez, «Lineas aereas corriente alterena,»
Cuenca, 2016, p. 13.
[6] Monografias.com, «Mediciones de resistividad y
resistencia a tierra,» [En línea]. Available:
http://www.monografias.com/trabajos-
pdf5/mediciones-resistividad-y-resistencia-
tierra/mediciones-resistividad-y-resistencia-
tierra.shtml. [Último acceso: 05 Mayo 2016].
[7] APORTE DEL DOCENTE, ALTA TENSION,
CUENCA, 2016.
[8] APORTE PERSONAL, CIRCUITO BIPOLO,
CUENCA, 2016.