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Por Rafael Santiago Medina
San Juan, 12 jun (INS).- Una de las tecnologías que se buscan para mejorar la transmisión y distribución eléctrica está dirigida a disipar el calor en los conductores de las líneas de electrificación para, así, optimizar la red eléctrica al agregarle más capacidad y controlar la pérdida de energía.
Como resultado se obtiene mayor sostenibilidad, fiabilidad y resiliencia, con importantes ahorros operativos a largo plazo.
Lo que se persigue es aumentar la emisividad del conductor (mejora de la disipación de calor) y reducir la capacidad de absorción (minimización de la absorción de calor), obteniéndose calibres de conductores más reducidos para una determinada capacidad de potencia.
Esto es aplicable también al aumento de ampacidad de un conductor y la reducción de temperatura de funcionamiento para un conductor existente, lo que mejora la eficacia y eficiencia del sistema eléctrico.
Una tecnología denominada E3X, calificada como pionera en esa tecnología, se caracteriza por tener un material de recubrimiento innovador que proporciona características de alta emisividad y baja absorción solar, lo que permite a los conductores operar a temperaturas más bajas, maximizando la capacidad térmica de línea disponible (normal y de emergencia), al tiempo que minimiza la inversión de capital y las pérdidas eléctricas.
Esto es importante, porque la capacidad térmica disponible de un conductor aéreo desnudo está limitada por la baja emisividad del aluminio.
El recubrimiento es tan delgado que aumenta el peso del conductor en una cantidad excesivamente pequeña, menos de 0.4%, dentro de las tolerancias de fabricación del peso del aluminio.
El recubrimiento se aplica en fábrica después del trenzado a la superficie de cualquier conductor aéreo.
Según explican los expertos, la capacidad de emisividad de un conductor aéreo cuantifica la eficiencia con la que disipa el calor a través de la radiación térmica. Cuanto más alta es la emisividad, más calor se disipa y mayor es la potencia térmica.
La absorbencia de un conductor cuantifica la cantidad de calor solar absorbido por el sol: cuanto más baja es la absorbencia, menos calor se absorbe, lo que mejora la potencia térmica.
Por lo tanto, la opinión de los expertos resalta que las propiedades de material ideales para un conductor aéreo son una alta emisividad y baja absorbencia.
Ahora, con la tecnología E3X o tecnologías similares, estas propiedades deseables del material se pueden lograr simplemente aplicando un recubrimiento a la superficie de cualquier diseño de conductor aéreo.
Los nuevos conductores con tecnología E3X ofrecen valores de emisividad y absorbancia de ingeniería de 0,9 y 0,2 respectivamente, que se utilizan en la norma IEEE 738 para calcular la temperatura actual de los conductores aéreos desnudos.
La industria calcula comúnmente la relación entre corriente y temperatura de los conductores aéreos desnudos utilizando un valor de emisividad y absorbancia derivado de curvas desarrolladas en los años 50 y 60 para su uso en líneas de baja temperatura (inferiores a 100°C) y basadas en datos regionales.
La creencia predominante en la industria durante esa época fue que un nuevo conductor con baja emisividad y baja absorbancia tendría una calificación de línea similar a un conductor envejecido con alta emisividad y alta absorbencia.
A las temperaturas de funcionamiento tradicionales (inferiores a 100°C) durante los años 50 y 60, este rango en diferentes valores no tuvo casi ningún impacto en la clasificación de la línea. Por lo tanto, no es infrecuente que los valores de los parámetros ambientales utilizados hoy en día en los cálculos de la clasificación térmica sean sobreestimados y el efecto de la emisividad en las clasificaciones de la línea se asume insignificante porque se supone que la absorbencia es similar.
Ingenieros eléctricos consultados indican que el riesgo de suposiciones incorrectas para las clasificaciones aéreas de las líneas de transmisión ha sido magnificado por el aumento de las temperaturas de las líneas de transmisión que se están construyendo hoy en día.
Con los diseños de línea de alta temperatura más nuevos, el error de temperatura por el uso de valores de alta emisividad supuestamente altos puede exceder los 100°C, más que suficiente para causar un exceso de caída, daño al conductor o incluso un fallo repentino de la línea de una trayectoria de transmisión valiosa en un momento en que es más necesario.
La tecnología moderna de transmisión y distribución procura ofrecer valores de emisividad y absorbancia “fijos” diseñados por ingeniería en lugar de lo que anteriormente había sido una “variable” significativa en la clasificación de la línea, reduciendo así una fuente de riesgo al calcular la capacidad térmica óptima de una línea de transmisión.
No se sabe si adquirir esta nueva tecnología para modernizar las líneas de transmisión y distribución de la red eléctrica de Puerto Rico está en los planes de LUMA Energy. INS
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