Mathematical study of catenaries and their application in the real assembly of a 20kV overhead electrical network. Regulatory analysis

Abstract

En el presente trabajo se va a aplicar la matemática hiperbólica para la obtención de las ecuaciones exactas que definen una catenaria. Se buscará demostrar cómo, a partir de herramientas de cálculo, existe la posibilidad de analizar las características y propiedades matemáticas de una línea aérea sin necesidad de recurrir a aproximaciones que puedan llevar a errores significantes. Se profundizará en la aplicación y cumplimiento del Reglamento de líneas aéreas de Alta Tensión. Entre otros temas se tratará la aplicación de la ecuación de cambio de condiciones o el estudio de distancias mínimas de seguridad en diferentes situaciones. La elaboración de programas de cálculo para la resolución de problemas relacionados con el diseño de líneas aéreas eléctricas, complementa el análisis teórico del estudio. El trabajo concluye con la exposición de una aplicación real sobre una torre de apoyo profundizando en el análisis de las prescripciones reglamentarias.

In the present study, hyperbolic mathematics will be applied to obtain the exact equations that define a catenary. This will seek to demonstrate how, based on calculation tools, there is the possibility of analyzing the characteristics and mathematical properties of a power line without the need to resort to approximations that can lead to significant errors. The application and compliance with the High Voltage power lines Regulations will be studied in depth. Among other topics, the application of the equation of change of conditions or the study of minimum safety distances in different situations will be discussed. The development of calculation programs for solving problems related to the design of overhead power lines, complements the theoretical analysis of the study. The report concludes with the presentation of a real application on a support tower, going in depth in the analysis of the regulatory requirements.