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e SEE Campos eléctricos y magnéticos generados por las líneas enterradas de media tensión Jordi-Roger RIBA RUIZ* Xavier ALABERN MORERA”* *Doctor en Ciencias Físicas EUETI-"1.Escola d'Adoberia” d'Teunlada Universitat Pol; **Dori Universitat Politécnica de Catalunya cnica de Catalunya - Ingericro industrial EI SEI de Terrassa Departament d'Enginyeria Eléctrica En estos últimos años, tanto en España como en la mayoría de países europeos, han aparecido diferentes colectivos que se oponen a las líneas aéreas de transporte y distribución de energía eléctrica. Normalmente, estos colectivos presionan a las administraciones y a las compañías eléctricas para que los nuevos tendidos así como parte de los ya existentes se sotierren. ELECTRA mn" 144 agosto 2002 Es bien conocido que las líne- as enterradas requieren más in- versión que las aéreas (en algu- nos casos puede ser del orden de 10 veces o incluso más), sien- do su localización así como la reparación de averías más cos- tosas La Ley del Sector Eléctrico [13], en su exposición de moti- vos, dice textualmente que "el suministro de energía eléctrica es esencial para el funciona- miento de nuestra sociedad. Su precio es un factor decisivo de la competitividad de buena par- te de nuestra economía” -y si- gue- “..la presente Ley tiene, por consiguiente, como fin hási co establecer la regulación del sector eléctrico, con el triple y tradicional objetivo de garanti- zar el suministro eléctrico, ga- rantizar la calidad de dicho su- ministro y garantizar que se red- lice al menor coste posible, todo ello sin olvidar la protección al medio ambiente”. De la Ley del Sector Eléctrico se deduce que aunque el factor económico es muy importante también lo es el factor medioambiental El soterramiento de las redes eléctricas nunca se debe hacer de forma indiscriminada, ya que son muchos los factores a tener en cuenta. Enlre estos factores se pueden citar aspec- tos medioambientales (consu- mo de materias primas, cam- pos eléctricos y magnéticos ge- nerados, impacto visual de! tendido de las líneas, impacto ARTICULO TECNICO en la fauna, posibilidad de reci- claje de los materiales utiliza- dos en los tendidos, vida útil de la línea, etc), económicos, féc- nicos (facilidad de manten miento, posibles ampliaciones ; de potencia, etc ), políticos, so- ciales, geográficos (medio rural a zonas urbanas), molestias ocasionadas a los habitantes durante las operaciones de montaje y de reparación, ete Por lo tanto, la decisión final a la hora de elegir entre un tendi- do aéreo o subterráneo debe ponderar todos los factores que se acaban de citar El presente trabajo analiza uno de los aspectos del impac- to medioambienta) de las líne- as de media tensión, en con- creto se estudian los campos eléctricos y magnéticos que és- las generan. Se comparan los campos creados por líneas aé- | reas y por líneas subterráneas de 25 kV equivalentes, es decir, bajo idénticas condiciones de carga. Los resultados de este estu- dio se han obtenido mediante simulaciones informáticas rea- lizadas a partir de un progra- ma creado por los autores del trabajo. Los resultados de es- tas simulaciones se compara- rán con las diferentes normati- vas existentes y se comprobará que en todos los puntos las in- tensidades de los campos mag- néticos generados por las líne- as estudiadas se encuentran por debajo de los limites esta- blecidos por las normativas analizadas Mientras que en España hay un Reglamento de Alta Ten- sión pensado para líneas aére- as, no hay una legislación es- pecifica para las líneas subte- rráneas Esto provoca una dis. paridad de criterios a la hora de hacer un proyecto de redes (0,0) (0,0) Figura 1. Líneas aéreas de medía tensión analizadas. subterráneas de media o alta tensión y favorece que en dife- rentes comunidades aulóno- mas las exigencias a los pro- yectistas de dichas líneas pue- dan ser bastante diferentes. LÍNEAS ESTUDIADAS La Figura 1 muestra dos líne- as eléctricas aéreas; la primera de ellas corresponde a una con- figuración donde los conducto- res forman un triángulo (línea triangular), mientras que la se- gunda corresponde a la deno- minada configuración en ban- dera Ambas líneas tienen una tensión nominal (tensión com- puesta o entre fases) de 25 kV. Se hace la hipótesis que el sis- terna de corrientes trifásicas está equilibrado y se supone que la intensidad de la corrien- te transportada por cada con- ductor es de 100 A, valor infe- rior al límite térmico de los conductores utilizados La Tabla 1 resume los datos técnicos de las líneas aéreas bajo estudio. La Figura 2 muestra una zanja con la posición de los conducio- res de una línea subterránea de 25 kV situados a una profundi- dad aproximada de 1 metro por debajo del nivel del suelo. Esta zanja tiene una anchura aproxi- mada de unos 70 cm. Tipo de conductor Aluminio-acero LA-78 Diámetro exterior 1134 mm Sección equival. de cobre 42 ma Tensión nominal 25 kV Intensidad de corriente 100A Tabla 2. Datos técnicos de las líneas aéreas, ELECTRA 1" 114 agosto 2002 E ARTICULO TECNICO Alslamiento Conductor Semicomductora isterna Cubierta exterior Semiconiluctosa externa Pantalla metalica Figura 4. Conductores subterráneos utilizados en este estudio. dicha superficie lisa y unifor- me En la Figura 5 se observa que el pico correspondiente a la dis- posición en banderas es más alto pero que su caida también es mucho más abrupta con la distancia. Como se ha explicado ante- tiormente, la pantalla metálica del cable subterráneo mostrado en la Figura 4 se debe conectar a tierra; de este modo se apanta- lla eficazmente el campo eléctri- co en los puntos exteriores a la pantalla metálica. Por lo tanto, el campo eléctrico generado por las líneas subterráneas (sea cual sea su configuración) es prácti- | camente nulo, CAMPOS MAGNÉTICOS GENERADOS POR LAS LÍNEAS ESTUDIADAS La Figura 6 muestra el perfil del campo magnético simulado a una distancia de 1 metro por encima del nivel del terreno, para el caso de las dos líneas aéreas estudiadas. De esta figu- ra se desprende que la linea en bandera genera una distribu- ción de la intensidad del cam- po magnético más reducida ELECTRA nP 114 agosto 2092 que la generada por la línea triangular, La Figura 7 mues- tra el perfil del campo magné- tico para el caso de las dos li- neas subterráneas estudiadas, calculado a una distancia de 1 metro por encima del nivel del terreno. Esta figura muestra que en este caso la línea trian- gular genera un campo magné- tico bastante más reducido que el generado por la línea hori- zontal VALORES DE REFERENCIA DE LAS NORMATIVAS En España existe el Real Decreto 1066/2001 [9), que da los valores máximos de los ¡ campos eléctrico y magnético desde 0 a 300 GHz. Por lo re- ferente a los organismos in- ternacionales hemos incluido los niveles de referencia del ICNIRF (International Comis- sion on Non-Tonizing Radia- tion Protection) [10] y la re- comendación del Consejo Eu- ropeo [11]. Se debe advertir que ninguna de estas norma- tivas pone restricciones en cuanto a distancias de seguri- dad de exposición de las per- sonas a las líneas de media y alta tensión EN la Tabla 3 se resurnen los valores máximos de los campos eléctrico y magnético estableci- dos por las tres normativas analizadas a 50 Hz y para el público en general (caso más restrictivo). Campo eléctrico (kV/m) 0250 Triangulas 0225 / A Bandera 0200 A 0175 = 0 150 - 25 20 -15 -10 -5 Distancia horizontal al centro de la línea (x, m) T 7 7 0 5 10 35 20 25 Figura 5. Perfil del campo eléctrico generado por las líneas aéreas estudiadas. PUBLINFO N.* 121 > ARTICULO TECNICO Campo magnético (1T) 1S-— 14 - Línea triangular 13 Línea en bandera -25 -20 -15 -10 5 0 3 10 158 20 25 Distancia horizontal! al centro de la línea (x, m) Figura 6, Perfil del campo magnético ercado por las líneas aéreas estudiadas. Al comparar todos los valo- res calculados en este estudio con los valores de referencia propuestos para las diferentes normativas, tanto para el caso del campo eléctrico como para el campo magnético, se comprueba que los valores ; calculados están en todos los casos muy por debajo de los . límits fijados por las normati- | vas REFERENCIAS 11] Jordi-Roger Riba Ruiz, Xa- vier Alabern Morera. Simulació del carp magnétic generat per les linies aéries d'alta tensió. Revista de Física, Vol. 3(1), pg. 38-42. Societat Catalana de Física, Ins- titut d'Estudis Catalans, 2? se- mestre 2001 [2] Jordi-Roger Riba, Xa- vier Alabern. Estudio de los campos magnéticos y eléctri- cos generados por una línea aérea de 220 kV. Tas. Jorna- o ELECTRA n* 114 agosto 2002 das “La Ingeniería Eléctrica y Ambiental en el siglo XXI”, INGENA 2001. Proceedings, P071, pg. 219-223. Universi- dad de Cantabria, Santander, 2001 13] Jordi-Roger Riba, Xavier Alabern. Simudación de los cam- pos creados por una líñea aérea de 380 kV con dos circuitos dí. ¡ plex acoplados en paralelo. X1 Reunión de Grupos de Investi- gación en Ingeniería Eléctrica. Proceedings en CD, ISBN 84- 699-4725-7. Badajoz 5-7 d'abril de 2001. [43 Xavier Alabern, Jordi- Roger Riba, Omar Rosa Pro- tocol for Measuring Low Fre- quency Electromagnetic Fields. ist. Internacional Conference on Occupational Risk Preven- tion. Proceedings en CD, ISBN 84-699-1242-9. Tenerife, 20090 [5] Jordi-Roger Riba, Xavier labern. Campo magnético ge- nerado por las líneas de alta tensión. Efecto del grado de de- sequilibrio del sistema de co- rrientes trifásicas. Tas. Jorna- 09- 08- 077 064 054 04 4 Campo magnética ( 7) 0334 024 014 ——- Linea horizontal Linea trianguíar | 60 -25 -20 -15 -10 -5 Distancia horizontal al centro de la línea (x. m) D 3 10 158 20 25 Figura 7 Perfil del campo magnético creado por las líneas subterráneas bajo estudio. 
