SESAmpacity


SESAmpacity es una efectiva herramienta para efectuar los cálculos de la ampacidad, el tamaño mínimo del conductor y el incremento de temperatura para conductores enterrados y aéreos basados en las características térmicas de los conductores.

SESAmpacity calcula el tamaño mínimo del conductor necesario para soportar una corriente dada. Determina la ampacidad del conductor o el incremento de temperatura de conductores desnudos enterrados en condiciones de falla y de conductores aéreos en estado estable o en condiciones de falla.

Los enfoques tradicionales para condiciones de falla y las versiones anteriores de SESAmpacity consideran un conjunto simple de datos para la corriente de falla y la relación X/R para una duración de falla dada. La versión actual de SESAmpacity tiene en cuenta las fallas que constan de múltiples niveles de corriente de falla con varios tiempos de disipación. Las fallas multietapa se pueden analizar con precisión utilizando SESAmpacity.



Especificaciones técnicas

La selección del conductor es un factor esencial que se debe tener en cuenta durante el proceso de diseño del sistema de puesta a tierra o de la línea de transmisión. Es importante seleccionar el tipo de conductor y el tamaño más apropiados para una eficiencia óptima de operación. Las propiedades eléctricas y térmicas de los conductores dictan la elección del tipo de conductor y su tamaño para un diseño dado. Factores tales como efectos ambientales, pérdidas eléctricas, carga de corriente y muchos otros se deben considerar con frecuencia en el proceso.

SESAmpacity ofrece dos módulos de cálculo que permiten estimar rápidamente el tamaño requerido de los conductores enterrados o simular el comportamiento térmico de conductores ubicados por encima de la superficie de la tierra.

Una base de datos almacena las propiedades de los conductores relacionadas con su comportamiento térmico y eléctrico para una gran colección de conductores. Dicha base de datos se puede extender con sus propios datos de conductores si los predeterminados no satisfacen sus necesidades.

Una interfaz fácil de utilizar y la facilidad de entrada de datos hacen de SESAmpacity una herramienta eficiente y útil para el proceso de selección de conductores en aplicaciones de sistemas de puesta a tierra y de líneas de transmisión.


SESAmpacity cuenta con dos modos de operación:

  • Conductores aéreos.
  • Conductores enterrados.


Módulo de conductores desnudos enterrados

El módulo de conductores desnudos enterrados calcula las siguientes cantidades en condiciones de falla:

  • Tamaño mínimo del conductor.
  • Ampacidad (es decir, la clasificación de la corriente máxima de falla).
  • Incremento de temperatura durante una falla y temperatura final después de la falla.

Las suposiciones realizadas en los cálculos son las siguientes:

  • Sin pérdida térmica en el suelo circundante (es decir, el proceso de calentamiento es adiabático).
  • La capacidad térmica por unidad de volumen (es decir, el producto del calor específico y del peso específico) de cada conductor permanece constante durante el proceso de calentamiento: este es usualmente el caso para duraciones de falla del orden de unos pocos segundos o menos.

Las ecuaciones de base utilizadas en dicho módulo se proporcionan en el estándar ANSI/IEEE 80 para los cálculos de la ampacidad para corrientes simétricas. Para tener en cuenta las características de la corriente asimétrica (es decir, desplazamiento de CC), la corriente asimétrica aumenta de acuerdo con el factor de decremento presentado en el mismo estándar.

Cálculos precisos de la corriente de falla asimétrica de la media cuadrática es un importante paso para determinar el incremento de temperatura de los conductores durante una falla o cuando se determina el tamaño de conductores de tierra. Como se detalla en el estándar IEEE 80, la manera típica de calcular la corriente de falla asimétrica de la media cuadrática (la cual se utiliza en la versión previa de SESAmpacity) asume que la corriente de falla simétrica de la media cuadrática y la relación X/R del sistema son constantes durante toda la duración de la falla. Esto se puede tratar como una falla de etapa simple.

Sin embargo, en realidad, una falla se puede energizar a partir de varias subestaciones, lo cual puede poseer diferentes tiempos de disipación de la falla y el valor de la relación X/R del sistema puede variar durante la falla. Esto se puede tratar como una falla multietapa. El enfoque de la falla de etapa simple no se puede aplicar directamente a dicho escenario, puesto que existen diferencias significativas en la corriente simétrica de la media cuadrática durante la duración de la falla.

El módulo de cálculo SESAmpacity tiene en cuenta tales fallas multietapa cuando se calcula la corriente de falla asimétrica de la media cuadrática. El usuario decide si desea utilizar este enfoque multietapa o si mantiene un enfoque conservador utilizando el enfoque de etapa simple descrito en el estándar IEEE 80.



Resultados de los cálculos

Un completo informe y gráficas reveladoras se encuentran disponibles una vez completados los cálculos. Por ejemplo, los valores intermedios del incremento de temperatura se indican en el informe del análisis para cada etapa.



Módulo de conductores desnudos aéreos

La temperatura de un conductor aéreo que transporta una corriente eléctrica es una función de no solamente la magnitud de dicha corriente, sino también de diversos factores ambientales que influencian la cantidad de calentamiento solar y la capacidad del conductor de disipar calor por convección y radiación.

El módulo de conductores desnudos aéreos incluye métodos de cálculo basados en el procedimiento descrito en el estándar IEEE 738 que relaciona la corriente eléctrica con la temperatura del conductor que se utiliza de una de las siguientes maneras:

  • Para calcular la temperatura del conductor cuando se conoce la corriente eléctrica.
  • Para calcular la corriente que produce una temperatura máxima permisible del conductor.

Para cualquiera de estos casos, SESAmpacity puede efectuar cuatro cálculos distintos relacionados con la capacidad térmica de conductores desnudos aéreos:

  • Clasificación térmica en estado estable dada la temperatura del conductor.
  • Temperatura del conductor en estado estable dada la corriente de carga.
  • Clasificación térmica después de un cambio de etapa en la temperatura.
  • Temperatura del conductor después de un cambio de etapa en la temperatura.