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Mapa mental: Campos eléctricos y magnéticos en líneas y subestaciones
Importancia del estudio
Hay interés creciente en establecer límites de exposición a campos electromagnéticos para proteger la salud de las personas.
Las mediciones de CEM en líneas y subestaciones son necesarias para compararlas con recomendaciones y estándares internacionales.
El proyecto busca aportar al desarrollo de esta temática en el país y la región.
Conceptos
Onda electromagnética: combinación de campo eléctrico y magnético que se propagan a la velocidad de la luz
B: se genera por el movimiento de cargas (la corriente).
E: se genera por la presencia de cargas (el voltaje), incluso en reposo.
Instrumentacion
Equipos y calibración
EMDEX II (Enertech): triaxial, mide el valor rms de B.
E-probe: sensor de placas paralelas para medir E.
Calibración: bobina de Helmholtz de 1 m de lado para B, y placas paralelas para E.
Normas: IEEE 644-1994 e IEC 833-1987.
Medición
En líneas: altura de 1 m sobre el suelo, lejos de objetos metálicos y vegetación. Se hacen perfil transversal y perfil longitudinal.
En subestaciones: puntos cada 1 o 2 m, cubriendo toda la subestación, sobre todo cerca de las conexiones y de las zonas de mayor corriente.
Simulación
Quick Field, con elementos finitos, para E y B.
B-FAST (Enertech) para B.
Un programa de la Universidad de Antioquia, por simulación de carga, para E.
Caso simulado: línea Juanchito-Candelaria 115 kV, de configuración horizontal, con 125,7 A por fase y 119 kV. También se simuló la subestación San Marcos 115 kV.
Perfiles en línea (Juanchito-Candelaria)
Fig. 4, E transversal: el máximo es de ~2,5 kV/m, con forma de "campana" con varios picos cerca del centro, y cae casi a cero a ±40 m. Compara medido, simulación de carga y elementos finitos.
Fig. 5, B transversal: el máximo medido es de ~50 mG, con dos picos a unos ±5 m del centro. B-FAST da ~36 mG y elementos finitos ~26 mG. Las simulaciones suavizan la curva y subestiman los picos, pero siguen la forma general. Todas decaen hacia ±30 m.
Fig. 6, longitudinal: E y B bajan gradualmente a lo largo del tramo. E va de ~1,1 a ~0,5 kV/m y B de ~40 a ~27 mG.
Perfiles en subestación
Fig. 7, Norte-Sur: E llega a ~3,3 kV/m y B a ~25 mG. Las curvas son muy irregulares, con muchos picos y valles.
Fig. 8, Oriente-Occidente: hay varios picos de E de ~4 a 4,5 kV/m, que bajan casi a cero entre ellos.
Idea central: en la línea el perfil es suave y de una sola "joroba", mientras que en la subestación es irregular porque depende de dónde está cada equipo.
