Estudio de solicitaciones de campo eléctrico para configuraciones electródicas trifásicas en el dominio del tiempo en régimen permanente

Abstract

[Resumen] Para garantizar la seguridad de las instalaciones eléctricas es preciso asegurar, cuando se realiza el diseño, que las intensidades de campo eléctrico no superarán los valores permitidos. Para ello es necesario calcular, y posteriormente analizar, la distribución de campo eléctrico, para lo que, al no resultar factible una solución analítica del problema general, no queda otro remedio que un análisis de las distribuciones de campo que se producen en distintos instantes de tiempo, lo que, con los programas de cálculo actuales, supone un considerable esfuerzo computacional. En esta tesis se ha desarrollado un método que permite realizar este estudio para un conjunto de instantes tan numeroso como se quiera, con un esfuerzo ligeramente superior al que se requiere para la resolución de un único instante. El método desarrollado consiste en la resolución de los problemas de campo mediante combinaciones lineales de un conjunto de soluciones elementales, cuyo número es siempre pequeño pues es igual al número de potenciales de electrodo distintos presentes en la configuración. El método desarrollado se ha aplicado eficazmente a un conjunto de configuraciones trifásicas usuales en la técnica de alta tensión, permitiendo además establecer reglas que facilitan un diseño seguro de las configuraciones estudiadas.

[Abstract] To guarantee the safety of electrical systems when the design is being realized, it is essential to ensure that the electric field strength will not go beyond the permitted values. For this, it is necessary to calculate and later on to analyse, the electric field distribution, for which, and since an analytical solution of the general problem is not feasible, there is no other alternative but to analyse the field distributions produced in different instants of time, which demands a considerable computational effort, given the calculation programmes available at present. In this thesis, a method has been developed which permits realizing this study for a set of instants - which can be as numerous as it is wished - with an effort slightly superior to that needed for the resolution of a single instant. The method developed consists in the resolution of field problems by means of linear combinations of a set of elementary solutions, the number of which is always small since it is equal to the number of different potentials of electrode present in the configuration. This method has been effectively applied to a set of three-phase configurations which is usual in high voltage technology, besides allowing the establishment of rules that facilitate a reliable design of the studied configurations.

[Resumo] Para garantir a seguridades das instalacións eléctricas é preciso asegurar, cando se realiza o deseño, que as intensidades de campo eléctrico non superarán os valores permitidos. Para isto é preciso calcular, e posteriormente analizar, a distribuizón de campo eléctrico, para o que, ó non resultar posible unha solución analítica do problema xeral, non queda outro remedio que unha análise das distribuizóns de campo que se producen en distintos instantes de tempo, o que, cos programas de cálculo actuais, supón un grande esforzo computacional. Nesta tese se ten desenvolvido un método que permite realizar este estudio para un conxunto de instantes tan numeroso como se queira, cun esforzo lixeiramente superior ó que se precisa para a resolución dun único instante de tempo. O método desenvolvido consiste na resolución dos problemas de campo mediante combinacións liñais dun conxunto de solucións elementais, cun número sempre pequeno pois é igual ó número de potenciais de electrodo distintos presentes na configuración. O método desenvolvido se ten aplicado eficazmente a un conxunto de configuracións trifásicas usuais na técnica de alta tensión, permitindo ademais establecer regras que facilitan un deseño seguro das configuracións estudiadas.