¿Qué es una línea de transmisión eléctrica?
Una línea de transmisión es el canal o medio por el cual ocurre la transmisión y distribución de energía eléctrica. Se trata de una estructura metálica que funciona como soporte de conductores eléctricos por donde se transmite, a grandes distancias, la energía.
Las líneas de transmisión eléctrica son de alta tensión y, junto con las subestaciones, constituyen la red de transporte eléctrico. En ellas, el abastecimiento de energía sigue siendo posible aunque se produzca alguna incidencia en el proceso de transmisión, ya que la energía puede llegar desde otra línea con la que el sistema está interconectado.
¿Qué elementos componen una línea de transmisión?
- Conductores: materiales que sirven como medio de transporte de la energía, desde el inicio hasta el final de la línea. Presentan poca resistencia al movimiento de energía para que esta pueda circular sin dificultad. En una línea de transmisión, el número de conductores dependerá de la cantidad de circuitos por fase. Suele utilizarse el cobre, aunque con el paso del tiempo ha sido sustituido por el, dada su ligereza y misma capacidad de resistencia.
- Estructuras de soporte: generalmente se trata de estructuras reticulares que soportan las líneas aéreas y cables de una línea de transmisión eléctrica.
- Aisladores: son los elementos que sujetan mecánicamente a los conductores, manteniéndolos aislados entre ellos y la tierra.
- Cables de guarda o cables de tierra: se utilizan en las líneas de alta tensión para proteger el resto de conductores frente a posibles incidencias atmosféricas, como la caída de rayos.
¿Qué características tiene una línea de transmisión?
Toda línea de transmisión cuenta con elementos que afectan la capacidad de transmisión del sistema eléctrico, tales como:
- Resistencia (R): es la oposición al paso de una corriente eléctrica. En una línea de transmisión, la resistencia es del material frente al paso de las señales electromagnéticas.
- Inductancia en serie (L): es la oposición al cambio de corriente de una bobina, que almacena la energía eléctrica dentro del campo electromagnético, afectando la parte superficial de la línea de transmisión.
- Capacitancia de derivación (C): se trata de la capacidad de la línea de transmisión para recibir y almacenar energía durante su paso por ella.
- Conductancia de derivación (G): es la capacidad del material empleado en la línea de transmisión para soportar el paso de la señal. Esta propiedad es lo opuesto a la resistencia.
La resistencia y la inductancia en serie ocurren a lo largo de la línea de transmisión, mientras que la capacitancia y la conductancia de derivación ocurren entre los conductores.
¿Cuáles son los tipos de líneas de transmisión?
Las líneas de transmisión pueden clasificarse en dos según su equilibrio eléctrico:
- Balanceadas: aquellas en las que cada conductor lleva una corriente, una de transmisión de señal y otra de regreso. La señal que va a lo largo del cable se mide como la diferencia de potencial entre los conductores. Todo cable puede operar de forma balanceada siempre y cuando ninguno de ellos esté conectado a tierra.
- Desbalanceadas: uno de los conductores está vinculado a tierra, por lo que es lo opuesto al modelo anterior. Mientras uno se encuentra en el potencial de tierra, el otro está en el potencial de la señal.
Según la geometría de sus cables, las líneas de transmisión pueden clasificarse como:
- Unifilares: se trata de una única línea en la que se incluyen todos los conductores de un tramo eléctrico.
- Bifilares: línea de transmisión en la que la distancia entre conductores paralelos es posible gracias a un material aislante de baja conductividad eléctrica.
- Coaxiales: permiten transportar señales eléctricas de alta frecuencia entre conductores concéntricos: uno central, encargado de llevar la señal, y uno exterior, a modo de tubo, que sirve como referencia de tierra y retorno de corriente.
- Cables radiantes: son cables coaxiales con pequeñas ranuras transversales en el conductor externo que permiten irradiar energía fuera del cable, funcionando como antena en el recorrido de la corriente eléctrica.
