The influence of the axial tension on the linear resistance and mechanical properties of AlMgSi alloy overhead line conductors

Influencia de la tensión axial en la resistencia lineal y las propiedades mecánicas de los conductores de líneas aéreas de aleación AlMgSi

El artículo examina la influencia de la tensión axial en la resistencia eléctrica lineal de los conductores de aleación de aluminio de una sola capa y demostró que, cuando se aplica la tensión, la resistencia lineal se estabiliza en un nivel inferior en comparación con los conductores sin tensión o con un valor bajo de tensión. También se examinó el efecto de las fuerzas de presión que se producen en la zona de contacto entre hilos y se comprobó que la dureza del material y el rango de deformación aumentan localmente a medida que aumenta la presión media a la fuerza de compresión máxima.

INTRODUCCIÓN

Cada conductor de fase en el vano de una línea aérea (OHL) está sometido a una tensión axial. Su valor varía con el tiempo en función, por ejemplo, de la temperatura y del peso del hielo, determinando así la flecha del conductor. El rango de tensión admisible está limitado por las normas pertinentes y, en condiciones de funcionamiento típicas, se sitúa entre el 10 % y el 40 % de la resistencia nominal del conductor. Debido a la tensión axial aplicada al conductor OHL, se producen importantes fuerzas de presión en las zonas de contacto de los alambres individuales. En el caso de un conductor de una sola capa, estas fuerzas se producen sólo en las zonas de contacto lineal entre los alambres de la capa exterior y el alambre central, ya que se utilizan espacios entre los alambres de la capa exterior por razones tecnológicas y operativas. Los autores en [1 - 3] han creado modelos matemáticos que permiten calcular los valores de la fuerza de presión entre alambres en función de la tensión axial, así como de parámetros técnico-constructivos, características del material y datos de investigaciones experimentales. Estas fuerzas de presión crean deformaciones locales significativas de los alambres individuales en la zona de contacto, afectando así, según el conocimiento general, al valor de la resistencia eléctrica de contacto en la zona de contacto entre alambres [4]. La resistencia lineal nominal del conductor se calcula como una conexión en paralelo de resistencias, cada una de las cuales representa la resistencia eléctrica de un hilo concreto del conductor OHL. Por lo tanto, cuanto menor sea la longitud de tendido (la distancia necesaria para completar una revolución del torón alrededor del diámetro del conductor), mayor será la resistencia eléctrica de un cable monocapa suponiendo que cada hilo del torón es idéntico [5]. Hay que tener en cuenta que el conductor OHL durante su funcionamiento está sometido a una tensión axial permanente que debería disminuir la resistencia eléctrica de contacto del conductor OHL en su conjunto [6].  La verificación experimental de esta hipótesis permite tener en cuenta un factor adicional: la influencia de la tensión axial en la resistencia eléctrica del conductor OHL en términos de capacidad de transporte de corriente y de pérdidas de transmisión de energía.