MX2012007361A - Sistema y metodo para la monitorizacion de ampacidades en lineas electricas aereas. - Google Patents

Abstract

Sistema para la monitorización de ampacidades en líneas eléctricas aéreas que comprende módulos de monitorización (7) instalados en respectivos conjuntos de vanos (14), una unidad remota (16) que recibe y procesa conjuntos de datos medidos (13) recibidos de los módulos; estando cada disposición de sensores está asignada a un conjunto de vanos (14), y comprendiendo cada una un medidor de tracción (6), un medidor de intensidad eléctrica (8), un sensor de temperatura ambiente (9) un sensor de radiación solar (10), la unidad de proceso de datos (16b) calcula la ampacidad (AC) para cada conjunto de vanos (14), a partir de cada conjunto de valores medidos (13) recibidos y una referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT), la deformación por fluencia (DF) y la temperatura máxima admisible (Tmax) del conductor (2) para cada conjunto de vanos (14), a partir de cada conjunto de valores medidos (13).

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA LA MONITO IZACIÓN DE AMPACIDADES EN LÍNEAS ELÉCTRICAS AÉREAS CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se encuadra en el campo técnico de la ingeniería eléctrica, concretamente en el sector de la producción y distribución de energía eléctrica y particularmente en el área de los sistemas para la monitorización de la intensidad máxima admisible en líneas eléctricas aéreas, también denominada ampacidad, para poder establecer el grado de carga de una línea eléctrica aérea y determinar si su nivel de explotación puede ser incrementado o no, lo que mejora sus prestaciones y fiabilidad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Generalmente el propósito de la monitorización de una línea eléctrica no se limita a visualizar la situación de dicha línea, sino que tiene como objeto cuantificar el valor de la ampacidad. Es decir, no se limita a verificar que la flecha o la temperatura del conductor están por debajo del límite de seguridad, sino que determina el valor de la corriente que haría que la flecha o la temperatura estuviera en su valor límite. La ampacidad es la máxima intensidad de corriente que puede circular de manera continua por un conductor eléctrico sin que éste sufra daños, y es uno de los valores más interesantes desde el punto de vista de la compañía eléctrica que opera la línea.

Existen varias opciones de implantación de sistemas de monitorización, que se detallan a continuación.

La opción más sencilla es la monitorización de las condiciones meteorológicas. Es el sistema más sencillo y menos invasivo debido a que el sistema de medida no tiene porqué colocarse físicamente en la línea sino que basta con que esté cerca de ella, pudiéndose aprovechar las estaciones meteorológicas ya instaladas en las subestaciones o en las proximidades de las líneas. En este sistema, mediante cálculo, se puede determinar la temperatura del conductor de forma que el límite de ampacidad se calcula como aquella corriente que hace que la temperatura sea igual a la temperatura límite.

Este sistema de monitorización tiene una determinada incertidumbre debido a que las condiciones, especialmente el viento, pueden variar entre los vanos de la línea y la estación meteorológica debido a las variaciones en el terreno, arboledas que mitigan el viento, etc. Por ello, los resultados obtenidos tienen una incertidumbre que puede ser considerable según el caso. Otro inconveniente es que los anemómetros giratorios pueden tener errores de medida en valores bajos de velocidad de viento, por debajo de 1 m/s [G.M. BEERS, S.R. GILLIGAN, H.W. LIS, J.M. SCHAMBERGER, "TRANSMISSION CONDUCTOR RATINGS", IEEE TRANSACTIONS ON POWER APPARATUS AND SYSTEMS, VOL. PAS-82, PP. 767-75, 1963], por lo que existe una incertidumbre adicional. Este rango es precisamente el más desfavorable desde el punto de vista de la ampacidad. Por último, debe tenerse en cuenta los posible errores asociados a la estimación de la flecha a partir de la temperatura, motivados, por un lado, por el método de cálculo empleado y, por otro, porque la condición de referencia a partir de la que se realiza el cálculo y que asocia un valor de temperatura a una determinada flecha no se corresponda exactamente con la realidad. Un ejemplo práctico desarrollado en el sistema eléctrico español se describe en F. SOTO Y OTROS, "INCREASING THE CAPACITY OF OVERHEAD LINES IN THE 400 KV SPANISH TRANSMISSION NETWORK: REAL TIME THERMAL RATINGS", CIGRÉ SESSION, 22-211 , PARIS-FRANCE, 1998.

Otra opción es utilizar un método que está entre la monitorización en tiempo real y el método determinístico. Consiste en medir la temperatura ambiente y utilizar valores determinísticos desfavorables para el viento y la radiación solar ["GUIDE FOR THE SELECTION OF WEATHER PARAMETERS FOR BARE OVERHEAD CONDUCTOR RATINGS", CIGRÉ B2-12 BROCHURE (REF. NO. 299), 2006].

Para mitigar la incertidumbre en la estimación de la temperatura de los métodos anteriores, se plantea como alternativa monitorizar directamente la temperatura superficial del conductor, generalmente mediante un sensor que va instalado en el conductor y que mide la temperatura superficial del mismo. Si bien esta técnica reduce la incertidumbre en la determinación de la temperatura del conductor no la elimina, ya que la medida de temperatura realizada por el sensor es puntual y es posible que otros puntos de la línea tengan valores de temperatura diferentes, debido a posibles diferentes condiciones meteorológicas (fundamentalmente viento) a lo largo del conductor o a la existencia de un gradiente radial de temperatura en el conductor.

Por otra parte, la medida de la temperatura del conductor por sí sola no permite determinar la ampacidad. Es necesario contar con los datos meteorológicos [S.D. Foss, S.H. Lin, R.A. Fernandes, "Dynamic thermal line ratings. Part I. Dynamic ampacity rating algorithm", IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. 102, No. 6, pp. 1858-64, 1983], [M.W. Davis, "A new thermal rating approach: The real time thermal rating system for strategic overhead transmission lines, Part I, General description and justification of the real time thermal rating system", IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. 96, No. 3, pp. 803-09, 1977], pues la misma temperatura del conductor se puede alcanzar un día de invierno con un valor alto de corriente que un día de verano con un valor pequeño de corriente y, evidentemente, la ampacidad no es la misma en ambos casos. No obstante, no es necesario conocer todos los datos meteorológicos puesto que, supuesto conocido el valor de la corriente, si uno de ellos es incógnita se puede deducir de la temperatura del conductor que se está monitorizando. Generalmente se monitoriza la temperatura ambiente y la radiación solar, bien en una estación meteorológica cercana o bien mediante sensores instalados en un punto lo más cercano posible al sensor de temperatura, y se calcula la velocidad de viento que incide sobre el conductor [J.S. ENGELHARDT, S.P. BASU, "DESIGN, INSTALLATION, AND FIELD EXPERIENCE WITH AN OVERHEAD TRANSMISSION DYNAMIC LINE RATING SYSTEM", IEEE PES TRANSMISSION AND DISTRIBUTION CONFERENCE, PP. 366-370, LOS ANGELES-USA, 1996]. A partir de estos valores es posible determinar la ampacidad. Al igual que en los métodos precedentes, se deben tener en cuenta los posibles errores asociados a la estimación de la flecha a partir de la temperatura ya comentados en el apartado anterior.

El primer sistema comercial de monitorización basado en la medida de la temperatura del conductor es el denominado "Power Donut" que fue desarrollado a principio de los 80. Este sistema y algunos de sus desarrollos se describen en los documentos de patente US-4384289, US-4714893, US-4794327, US-4799005, US-5341088, solicitudes de patente EP-0125050-A1 , WO-2006 /014691-A1, WO-2006/050156-A1 , US-2007/0200556-A1 , WO-2007/134022-A2; S.D. así como en Foss, S.H. Lin, H.R. Stillwell, R.A. Fernandes, "Dynamic thermal line ratings. Part II. Conductor temperature sensor and laboratory field test evaluation", IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. 102, No. 6, pp. 1865-76, 1983; J.S. ENGELHARDT, S.P. BASU, "DESIGN, INSTALLATION, AND FIELD EXPERIENCE WITH AN OVERHEAD TRANSMISSION DYNAMIC LINE RATING SYSTEM", IEEE PES TRANSMISSION AND DISTRIBUTION CONFERENCE, PP. 366-370, LOS ANGELES-USA, 1996. El "Power Donut" es un toroide que se acopla alrededor del conductor. Contiene un núcleo magnético de forma que se autoalimenta mediante la tensión inducida por el campo magnético variable asociado a la intensidad que pasa por el conductor. Puede medir temperaturas del conductor de hasta 250°C. Los datos se transmiten de forma remota mediante GSM/GPRS. Además de temperatura mide también intensidad de corriente. Para determinar la ampacidad precisa de los valores de temperatura ambiente y radiación solar. Estos valores se pueden obtener de estaciones meteorológicas cercanas. En caso contrario, se instala una pequeña estación meteorológica en el apoyo más cercano al sensor de temperatura de forma que los datos de temperatura y radiación son transmitidos al Power Donut vía radio. Se describen algunos ejemplos de aplicación en S.D. FOSS, R.A. MARAIO, "EFFECT OF VARIABILITY IN WEATHER CONDITIONS ON CONDUCTOR TEMPERATURE AND THE DYNAMIC RATING OF TRANSMISSION LINES", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 3, NO. 4, OCTOBER, PP. 1832-1841 , 1988; S.D. FOSS, R.A. MARAIO, "DYNAMIC LINE RATING IN THE OPERATING ENVIRONMENT", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 5, NO. 2, APRIL, PP. 1095-1105, 1990; J.S. ENGELHARDT, S.P. BASU, "DESIGN, INSTALLATION, AND FIELD EXPERIENCE WITH AN OVERHEAD TRANSMISSION DYNAMIC LINE RATING SYSTEM", IEEE PES TRANSMISSION AND DISTRIBUTION CONFERENCE, PP. 366-370, LOS ANGELES-USA, 1996.

Recientemente han surgido más sistemas comerciales de monitorización de la temperatura para conductores de líneas eléctricas aéreas. Así, ARTECHE, fabricante con sede en Bizkaia, ha desarrollado un sistema similar al Power Donut, denominado Sistema de Monitorización de Temperatura ("SMT") que se describe en la solicitud española de modelo de utilidad ES-1063031 -U. Este sistema monitoriza la temperatura del conductor a través de un sensor de temperatura tipo PT en contacto con el conductor. La temperatura se envía mediante mensajes SMS que son recibidos en un módem instalado en un PC. El rango de medida llega hasta 120°C.

Otra alternativa es la monitorización de la temperatura mediante dispositivos de onda acústica de superficie ("surface acoustic wave" - SAW). Varias universidades alemanas han desarrollado un sistema de monitorización de temperatura en conductores de líneas eléctricas aéreas basado en estos dispositivos [R. TEMINOVA Y OTROS, "NEW APPROACH TO OVERHEAD LINE CONDUCTOR TEMPERATURE MEASUREMENT BY PASSIVE REMOTE SURFACE ACOUSTIC WAVE SENSORS", CIGRÉ SESSION, B2-304, PARIS-FRANCE, 2006; M. WEIBEL, K. IMHOF, W. SATTINGER, U. STEINEGGER, M. ZIMA, G. BIEDENBACH, OVERHEAD LINE TEMPERATURE MONITORING PILOT PROJECT", CIGRÉ SESSION, B2-31 1 , PARIS-FRANCE, 2006; C. BERNAUER Y OTROS, "TEMPERATURE MEASUREMENT ON OVERHEAD TRANSMISSION LINES (OHTL) UTILIZING SURFACE ACOUSTIC WAVE (SAW) SENSORS", INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICITY DISTRIBUTION CIRED, VIENNA-AUSTRIA, 2007]. El sistema está compuesto por un radar que emite y recibe ondas electromagnéticas de alta frecuencia y un sensor pasivo SAW instalado en el conductor. El sensor está formado por un cristal piezoeléctrico que responde mediante un movimiento a la onda electromagnética de entrada. A su vez en el cristal hay varios elementos que convierten el movimiento en ondas electromagnéticas que son recibidas por el radar. Es posible determinar la posición de estos elementos, posición que depende de la elongación asociada a la temperatura. Además, la velocidad de propagación de la onda en el cristal también depende de su temperatura. Asi, es posible determinar el valor de temperatura en un rango de hasta 150°C con una incertidumbre de 0,5°C.

Hay que mencionar también la utilización de la medida de temperatura distribuida ("distributed temperature sensing" - DTS) mediante fibra óptica. En el caso de incorporar fibras ópticas en el interior del conductor, es posible determinar la distribución de temperatura a lo largo del conductor [US-2004/0105635-A1 ; H.L.M. BOOT, F.H. DE WILD, A.H. VAN DER WEY, G. BIEDENBACH, "OVERHEAD LINE LOCAL AND DISTRIBUTED CONDUCTOR TEMPERATURE MEASUREME T TECHNIQUES, MODELS AND EXPERIENCE AT TZH", CIGRÉ SESSION, 22-205, PARIS-FRANCE, 2002; S. NANDI, J.P. CRANE, P. SPRINGER, "INTELLIGENT CONDUCTOR SYSTEM TAKES ITS OWN TEMPERATURE", TRANSMISSION & DISTRIBUTION WORLD, NOVEMBER, PP. 58-62, 2003]. La incorporación de fibras ópticas en el conductor es, sin embargo, compleja en conductores nuevos y, a efectos prácticos, inviable en las líneas eléctricas aéreas existentes.

Por otra parte, existe un sistema comercial de monitorización basado en la medida de tracción mecánica, denominado CAT-1 y que es comercializado por Valley Group [Patentes US-5235861 , US-5517864, US-5918288; T. O. SEPPA, "A PRACTICAL APPROACH FOR INCREASING THE THERMAL CAPABILITIES OF TRANSMISSION LINES", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 8, N° 3, PP. 1536-50, JULY 1993; T. O. SEPPA, "FACTORS INFLUENCING THE ACCURACY OF HIGH TEMPERATURE SAG CALCULATIONS", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 9, N° 2, PP. 1079-1089, APRIL 1994; T. O. SEPPA, "ACCURATE AMPACITY DETERMINATION: TEMPERATURE-SAG MODEL FOR OPERATIONAL REAL TIME RATINGS", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 10, N° 3, PP. 1460-1470, JULY 1995; J. REASON, "TENSION MONITORING: DIRECT ROUTE TO DYNAMIC RATING", ELECTRICAL WORLD, VOL. 209, NO. 8, AUGUST, PP. 22-25, 1995; T.O. SEPPA Y OTROS, "USE OF ON-LINE TENSION MONITORING FOR REAL-TIME THERMAL RATINGS, ICE LOADS AND OTHER ENVIRONMENTAL EFFECTS", CIGRÉ SESSION, 22-102, PARIS-FRANCE, 1998; T.O. SEPPA Y OTROS, "APPLICATION OF REAL TIME THERMAL RATINGS FOR OPTIMIZING TRANSMISSION LINE INVESTMENT AND OPERATING DECISIONS", CIGRÉ SESSION, 22-301 , PARIS-FRANCE, 2000; T.O. SEPPA, "INCREASING TRANSMISSION CAPACITY BY REAL TIME MONITORING", IEEE PES WINTER MEETING, PP. 1208-11 , 2002; H.L.M. BOOT, F.H. DE WILD, A.H. VAN DER WEY, G. BIEDENBACH, "OVERHEAD LINE LOCAL AND DISTRIBUTED CONDUCTOR TEMPERATURE MEASUREMENT TECHNIQUES, MODELS AND EXPERIENCE AT TZH", CIGRÉ SESSION, 22-205, PARIS-FRANCE, 2002; M. WEIBEL, K. IMHOF, W. SATTINGER, U. STEINEGGER, M. ZIMA, G. BIEDENBACH, OVERHEAD LINE TEMPERATURE MONITORING PILOT PROJECT", CIGRÉ SESSION, B2-31 1 , PARIS-FRANCE, 2006]. Este sistema, antes de comenzar lo que es la monitorización propiamente dicha, se calibra con objeto de determinar con la menor incertidumbre posible la relación entre la tracción medida y la temperatura del conductor. Además, cuenta con un sistema especial para determinar los valores de las condiciones meteorológicas de forma indirecta. En este sistema, la calibración consiste en medir dos parejas de valores tracción-temperatura del conductor. Por una parte se establece una referencia real de un determinado valor de temperatura para un determinado valor de tracción. Por otra parte, con la segunda pareja de tracción-temperatura se ajusta el valor de la longitud del vano de regulación ("ruling span"). Una vez realizada la calibración, durante la monitorización, se determina la temperatura del conductor a partir de la tracción medida.

El sistema especial para determinar los valores de las condiciones meteorológicas de forma indirecta se denomina Net Radiation Sensor y consiste en un tubo de aluminio que tiene los mismos valores de emisividad y absortividad que el conductor instalado [Patente US-5559430]. Está instalado en el apoyo donde está colocada la célula de carga y mediante un sensor se mide su temperatura. Esta temperatura representa la temperatura que tendría el conductor en caso de que no pasara corriente a través de él.

La ampacidad se calcula a partir de ecuaciones térmicas, por ejemplo las proporcionadas por CIGRE ["THERMAL BEHAVIOUR OF OVERHEAD CONDUCTORS", CIGRÉ 22-12 BROCHURE (REF. NO. 207), 2002] o por IEEE ["IEEE STANDARD FOR CALCULATING THE CURRENT-TEMPERATURE RELATIONSHIP OF BARE OVERHEAD CONDUCTORS", IEEE STD 738-2006, 2006], en las que intervienen el calentamiento Qs debido a la radiación solar, el calentamiento Q¡ debido a la corriente que pasa por el conductor, el enfriamiento por radiación Qr y el enfriamiento por convección debido al viento Qc A partir de la temperatura del Net Radiation Sensor, la temperatura del conductor estimada de la tracción y la intensidad de corriente, se puede realizar el cálculo de ampacidad sin necesidad de medidas meteorológicas adicionales. La medida de la temperatura del Net Radiation Sensor sustituye a la medida de radiación solar y a la medida de la temperatura ambiente que haría falta para determinar la velocidad del viento mediante la que se obtiene la ampacidad. El enfriamiento por radiación Qr y por convección Qc dependen, entre otras variables, de la temperatura ambiente Ta del aire alrededor del conductor. Si se sustituye la temperatura ambiente Ta por la temperatura medida en el Net Radiation Sensor Ts, denominada temperatura solar, es posible eliminar en la ecuación térmica el término Qs de radiación solar. Es decir, la ecuación térmica es equivalente si se elimina el calentamiento Qs y los valores de Qr y Qc se calculan a partir de la temperatura solar Ts en lugar de la temperatura ambiente Ta [D.A. DOUGLASS, A. EDRIS, "FIELD STUDIES OF DYNAMIC THERMAL RATING METHODS FOR OVERHEAD LINES", IEEE T&D CONFERENCE, NEW ORLEANS-USA, PP. 842-51 , 1999; D.C. LAWRY, J.R. DACONTI, OVERHEAD LINE THERMAL RATING CALCULATION BASED ON CONDUCTOR REPLICA METHOD", IEEE PES T&D CONFERENCE AND EXPOSITION, PP. 880-85, DALLAS-USA, 2003].

Otra función del Net Radiation Sensor es realizar la calibración antes citada. La temperatura del conductor necesaria para la calibración no se mide directamente sino que se estima a partir de la temperatura medida en el Net Radiation Sensor. Para que esta temperatura se corresponda con la que tiene el conductor, es necesario que la línea esté sin corriente o con una corriente muy pequeña.

A partir del principio de funcionamiento del Net Radiation Sensor, se ha desarrollado un sistema con objeto de determinar la temperatura del conductor de forma indirecta. Se trata de dos barras metálicas idénticas, que no tienen porqué ser iguales al conductor, que van colocadas en un apoyo de la línea en dirección paralela al vano a monitorizar. En una de las barras se inyecta corriente cuya intensidad se mide y en la otra no se inyecta corriente. Se mide la temperatura en ambas barras. Se aplica la ecuación térmica a la barra en la que se inyecta corriente con objeto de determinar la velocidad equivalente de viento. En lugar de utilizar la temperatura ambiente Ta, se utiliza la temperatura solar Ts medida en la barra en la que no se inyecta corriente. A partir de la temperatura solar Ts y la velocidad equivalente de viento calculada, es posible determinar la ampacidad del conductor a partir de la temperatura máxima admisible o su temperatura actual a partir del valor de intensidad de corriente medida. Este sistema se comercializa con el nombre de ThermaIRate [Solicitud de patente WO-02/091002; J.R. DACONTI, D.C. LAWRY, "INCREASING POWER TRANSFER CAPABILITY OF EXISTING TRANSMISSION LINES", IEEE PES TRANSMISSION AND DISTRIBUTION CONFERENCE AND EXPOSITION, PP. 1004-09, DALLAS-USA, 2003; D.C. LAWRY, J.R. DACONTI, "OVERHEAD LINE THERMAL RATING CALCULATION BASED ON CONDUCTOR REPLICA METHOD", IEEE PES T&D CONFERENCE AND EXPOSITION, PP. 880-85, DALLAS-USA, 2003].

Aunque hay diversas propuestas para monitorizar la flecha en tiempo real, actualmente hay un único sistema comercial. Denominado Sagometer, este sistema de monitorización on-line de flecha se basa en el procesamiento de imágenes, [B. FORBES, D. BRADSHAW, F. CAMPBELL, "FINDING HIDDEN CAPACITY IN TRANSMISSION LINES", TRANSMISSION & DISTRIBUTION WORLD, SEPTEMBER, 2002]. Se instala una especie de diana en mitad de la línea y se visualiza por una cámara instalada en el apoyo. Opcionalmente se puede añadir un sistema de medida de condiciones meteorológicas con objeto de determinar la ampacidad. Comercializado por EDM, fue desarrollado con la financiación de EPRI y California Energy Commission.

Existen otras propuestas que no han llegado a comercializarse. Por ejemplo, se desarrolló un sistema de monitorización de flecha basado en un sistema GPS diferencial [C. MENSAH-BONSU Y OTROS, "APPLICATION OF THE GLOBAL POSITIONING SYSTEM TO THE MEASUREMENT OF OVERHEAD POWER TRANSMISSION CONDUCTOR SAG", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 17, NO. 1 , PP. 273-78, 2002; C. Mensah-Bonsu, G.T. Heydt, "Overhead transmission conductor sag: a novel measurement technique and the relation of sag to real time circuit ratings", Electric Power Components and Systems, Vol. 31 , pp. 61-69, 2003; C. Mensah-Bonsu, G.T. Heydt, "Real Time Digital Processing of GPS Measurements for Transmission Engineering", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 18, No. 1 , pp. 177-82, 2003].

Por otra parte, en OLSEN R. G. AND EDWARDS, K. S., "A NEW METHOD FOR REAL-TIME MONITORING OF HIGH-VOLTAGE TRANSMISSION-LINE CONDUCTOR SAG", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 17, NO. 4, PP. 1142-52, 2002 se describe una propuesta de medir la corriente inducida en un conductor suspendido en paralelo.

Una propuesta más reciente y que está en desarrollo en Bélgica la presentada en J.L. Lilien, "Overhead power lines: a future trend?", IEEE TP & C Line Design Meeting, Alburquerque, 2006; J.L. Lilien, S. Guérard, J. Destiné, E. Cloet, "Microsystems array for live high voltages monitoring", CIGRÉ Session B2-302, Paris-France, 2006. Se trata de un sistema que determina el valor de la flecha a partir del procesamiento de vibraciones del conductor.

Según conocen los inventores, ninguno de los sistemas de monitorizacíón de la ampacidad del estado de la técnica antes descritos ofrece a la vez sencillez de los medios de monitorizacíón, exactitud en las mediciones, la posibilidad de obtener y evaluar las mediciones en tiempo real y facilidad de calibración.

Era, por tanto, deseable desarrollar un sistema de monitorizacíón en tiempo real de la ampacidad de las líneas aéreas de alta tensión que incluyera tanto una implantación hardware como un control software remoto y permitiera establecer el grado de carga de la línea en la que se implante, de cara a conseguir un mejor aprovechamiento de la misma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene por objeto superar al menos parte de los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados mediante un sistema y un método para la monitorización de la ampacidad en líneas eléctricas aéreas.

Así, el sistema conforme a la invención comprende una pluralidad de módulos de monitorización instalados en los respectivos conjuntos de vanos entre dos cadenas de amarre. Cada conjunto de vanos está constituido por una pluralidad de torres de alta tensión, entre las que está tendido el conductor, de modo que ambos extremos del conjunto de vanos están delimitados por la conexión del conductor a las torres a través de sendas cadenas de amarre respectivamente y estando sujetado dicho conductor, a lo largo del conjunto de vanos por tantas torres y cadenas de suspensión como sea necesario. Al menos en uno de los extremos del conductor está colocado el módulo de monitorización, estando conectado cada uno de ellos a una disposición de sensores, y comprendiendo cada módulo al menos una unidad de registro y transmisión de datos para recoger y transmitir datos medidos por la disposición de sensores a la que está conectado. El sistema comprende además al menos una unidad remota que comprende medios transceptores para recibir los datos medidos recibidos por las unidades de registro y transmisión de datos de cada módulo y una unidad de proceso de datos para procesar los datos medidos recibidos por los medios transceptores, y se caracteriza porque cada disposición de sensores está asignada a un conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, y comprende un dispositivo medidor de tracción instalado entre la torre y el elemento aislador de al menos una de las cadenas de amarre que limitan el correspondiente conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, para medir fuerzas de tracción mecánica ejercidas por el conductor en el punto en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción, un dispositivo medidor de intensidad eléctrica para medir intensidades eléctricas en el conductor, pudiendo estar dispuesto sobre el propio conductor o bien en cualquier punto de la instalación a través del cual se pueda acceder a la medida de la intensidad, un sensor de temperatura ambiente para medir valores de las temperaturas ambiente y un sensor de radiación solar para medir radiaciones solares, estando dispuestos dichos sensores en la proximidad del conjunto de vanos en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción, pudiendo estar los sensores de radiación solar y temperatura en el módulo de monitorización; los valores medidos recogidos por cada unidad de recogida y transmisión de datos están comprendidos en respectivos conjuntos de datos, comprendiendo cada conjunto de datos valores medidos de la fuerza de tracción, de la intensidad eléctrica, de la temperatura ambiente y de la radiación solar medidos en cada momento por la disposición de sensores con respecto al conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre y una identificación del módulo de monitorización al que están asignados; la unidad de proceso de datos calcula la ampacidad para cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, a partir de cada conjunto de valores medidos recibidos, determinando en un primer paso, un valor calculado de la temperatura del conductor del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre a partir del valor medido de la fuerza de tracción, las características del conductor, la longitud del vano equivalente abarcado por el conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, una referencia de tracción-temperatura de conductor y la deformación por fluencia; en un segundo paso, mediante ecuaciones de equilibrio térmico y donde la dirección del viento se supone que tiene un determinado valor de forma que la única incógnita es la velocidad del viento equivalente en la dirección definida, la velocidad del viento a partir del valor calculado de la temperatura del conductor, los valores medidos de la temperatura ambiente, los valores medidos de la intensidad de corriente y los valores medidos de la radiación solar; en un tercer paso, la ampacidad de cada del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre a partir de una temperatura máxima admisible del conductor, la temperatura ambiente, la radiación solar y la velocidad del viento calculada, mediante ecuaciones de equilibrio térmico donde la única incógnita es la intensidad de corriente correspondiente al valor de la ampacidad. la unidad de proceso de datos calcula también la referencia de tracción-temperatura de conductor, la deformación de fluencia y la temperatura máxima admisible del conductor para cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, a partir de cada conjunto de valores medidos recibidos, determinando en un primer paso, un valor calculado de la temperatura del conductor a partir de los valores medidos de la temperatura ambiente, los valores medidos de la intensidad de corriente y los valores medidos de la radiación solar en un segundo paso, la referencia de tracción-temperatura de conductor a partir de los valores medidos de la fuerza de tracción y el valor calculado de la temperatura del conductor en un tercer paso, la deformación por fluencia y la temperatura máxima admisible del conductor a partir de las características del conductor y la longitud del vano equivalente del conjunto de vanos, la referencia de tracción-temperatura de conductor y el límite de flecha.

En una realización preferente, la unidad de proceso de datos también determina, en un cuarto paso, el conjunto de vanos con la ampacidad más baja de entre los conjuntos de vanos correspondientes a una misma línea eléctrica completa monitorizados, correspondiendo la ampacidad más baja a la intensidad de corriente máxima admisible en la línea eléctrica aérea completa.

Por otra parte, el método según la presente invención comprende monitorizar ampacidades en líneas eléctricas aéreas mediante un sistema que comprende una pluralidad de módulos de monitorización instalados en los respectivos conjuntos de vanos entre dos cadenas de amarre. Cada conjunto de vanos está constituido por una pluralidad de torres de alta tensión, entre las que está tendido el conductor, de modo que ambos extremos del conjunto de vanos están delimitados por la conexión del conductor a las torres a través de sendas cadenas de amarre respectivamente y estando sujetado dicho conductor, a lo largo del conjunto de vanos por tantas torres y cadenas de suspensión como sea necesario. Al menos en uno de los extremos del conductor está colocado el módulo de monitorización, estando conectado cada uno de ellos a una disposición de sensores, y comprendiendo cada módulo al menos una unidad de registro y transmisión de datos para recoger y transmitir datos medidos por la disposición de sensores a la que está conectado. El sistema con el que se realiza el método comprende además al menos una unidad remota que comprende medios transceptores para recibir los datos medidos recibidos por las unidades de registro y transmisión de datos de cada módulo y una unidad de proceso de datos para procesar los datos medidos recibidos por los medios transceptores, de manera que el método se caracteriza porque comprende asignar cada disposición de sensores a un conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre; medir fuerzas de tracción mecánica ejercidas por el conductor en el punto en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción mediante un dispositivo medidor de tracción instalado entre la torre y el elemento aislador de al menos una de las cadenas de amarre que limitan el correspondiente conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre; medir intensidades eléctricas en el conductor, mediante un dispositivo medidor de intensidad eléctrica, pudiendo estar dispuesto sobre el propio conductor o bien en cualquier punto de la instalación a través del cual se pueda acceder a la medida de intensidad; medir valores de las temperaturas ambiente mediante un sensor de temperatura ambiente y medir radiaciones solares mediante un sensor de radiación solar, estando dispuestos dichos sensores en la proximidad del conjunto de vanos en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción; transmitir los valores medidos en cada momento por cada módulo de monitorización a la unidad de proceso de datos, en forma de conjunto de datos, comprendiendo cada conjunto de datos valores medidos de la fuerza de tracción, de la intensidad eléctrica, de la temperatura ambiente y de la radiación solar medidos en cada momento por la disposición de sensores con respecto al conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre y una identificación del módulo de monitorización al que están asignados; calcular, mediante la unidad de proceso de datos, la ampacidad para cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, a partir de cada conjunto de valores medidos recibidos, mediante un proceso que comprende determinar en un primer paso, un valor calculado de la temperatura del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre a partir de los valores medidos de la fuerza de tracción, las características del conductor, la longitud del vano equivalente abarcado por el conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, una referencia de tracción-temperatura de conductor y la deformación por fluencia; en un segundo paso, mediante ecuaciones de equilibrio térmico y donde la dirección del viento se supone que tiene un determinado valor de forma que la única incógnita es la velocidad del viento equivalente en la dirección definida, la velocidad del viento a partir del valor calculado de la temperatura del conductor, los valores medidos de la temperatura ambiente, los valores medidos de la intensidad de corriente y los valores medidos de la radiación solar; en un tercer paso, la ampacidad de cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre a partir de una temperatura máxima admisible del conductor, la temperatura ambiente, la radiación solar y la velocidad del viento calculada, mediante ecuaciones de equilibrio térmico donde la única incógnita es la intensidad de corriente correspondiente al valor de la ampacidad; calcular también, mediante la unidad de proceso de datos, la referencia de tracción-temperatura de conductor y la temperatura máxima admisible del conductor para cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre, a partir de cada conjunto de valores medidos recibidos, determinando en un primer paso, un valor calculado de la temperatura del conductor a partir de los valores medidos de la temperatura ambiente, los valores medidos de la intensidad de corriente y los valores medidos de la radiación solar en un segundo paso, la referencia de tracción-temperatura de conductor a partir de los valores medidos de la fuerza de tracción y el valor calculado de la temperatura del conductor en un tercer paso, la deformación por fluencia y la temperatura máxima admisible del conductor a partir de un método que relaciona características del conductor y la longitud del vano equivalente del conjunto de vanos, la referencia de tracción-temperatura de conductor y el límite de flecha.

En una realización preferente, la unidad de proceso de datos también determina, en un cuarto paso, el conjunto de vanos con la ampacidad más baja de entre los conjuntos de vanos correspondientes a una misma línea eléctrica completa monitorizados, correspondiendo la ampacidad más baja a la intensidad de corriente máxima admisible en la línea eléctrica aérea completa.

Las transmisiones de datos ente los módulos de monitorización y la unidad de proceso de datos pueden realizarse a través de redes GSM/GPRS de telefonía móvil, de manera que las unidades de registro y transmisión de datos de los módulos de monitorización y la unidad de proceso de datos comprenden respectivos sistemas de envío y recepción, como por ejemplo módems.

Conforme a la invención, la referencia tracción-temperatura de cada conjunto de vanos puede ser determinada en una calibración en la que la unidad de proceso de datos periódicamente examina en cada conjunto de datos recibido de uno de los módulos de monitorización si durante un periodo de tiempo predeterminado se cumplen condiciones de calibración que comprenden que los valores de la intensidad de corriente sean inferiores a un determinado valor umbral de intensidad de corriente, los valores medidos de la fuerza de tracción no excedan de un intervalo definido por una desviación de tracción predeterminada.

Cuando se cumplen estas condiciones, la unidad de proceso de datos calcula los valores medios respectivamente de los valores medidos de la radiación solar, la intensidad de corriente, la fuerza de tracción y la temperatura ambiente, y calcula la referencia tracción-temperatura del conductor en base a estos valores medios.

Estas calibraciones se realizan en todos los conjuntos de vanos monitorizados.

Como se puede observar, la presente invención se basa en dos procesos de cálculo interrelacionados entre sí que se ejecutan en paralelo, a saber, un proceso de calibración y un proceso de cálculo de ampacidad.

El proceso de calibración permite relacionar el valor de la tracción del conductor en un determinado instante de tiempo con el valor de la temperatura del conductor. La tracción se mide directamente. Sin embargo, como el sistema desarrollado no obtiene una medida directa de la temperatura del conductor, ésta debe estimarse. Esta estimación de la temperatura del conductor se realiza a partir de la temperatura ambiente y de los valores de radiación solar e intensidad de corriente.

La estimación de la temperatura del conductor se basa en unas ecuaciones de equilibrio térmico a partir de las medidas de temperatura ambiente, radiación solar e intensidad de corriente. Para calcular la temperatura del conductor a partir de esas ecuaciones se supone una determinada velocidad de viento. Las ecuaciones de equilibrio térmico pueden ser por ejemplo las proporcionadas por CIGRE ["THERMAL BEHAVIOUR OF OVERHEAD CONDUCTORS", CIGRÉ 22-12 BROCHURE (REF. NO. 207), 2002] o por IEEE ["IEEE STANDARD FOR CALCULATING THE CURRENT-TEMPERATURE RELATIONSHIP OF BARE OVERHEAD CONDUCTORS", IEEE STD 738-2006, 2006].

Preferentemente, para asegurar una correcta estimación de la temperatura del conductor, ésta no se realiza sobre un valor puntual sino sobre una media realizada sobre un determinado periodo de tiempo. Con objeto de garantizar que las condiciones durante ese periodo de tiempo sean estables y no haya variaciones significativas en los valores de temperatura y tracción, se calcula la desviación típica de la tracción durante el penodo de forma que se considera un periodo estable si dicha desviación está por debajo de un determinado umbral. Finalmente, se calcula el valor medio de la tracción y temperatura del conductor durante ese periodo dando como resultado la calibración tracción-temperatura.

La calibración tracción-temperatura se recalcula continuamente para poder tener en cuenta en la determinación de la ampacidad los valores de deformación asociada a la fluencia. Para ello, es necesaria una referencia inicial sobre la cual comparar la nueva referencia de tracción-temperatura. Se toma como referencia inicial los valores de tracción-temperatura correspondientes a la instalación del conductor en la línea. De esta manera, a partir de la diferencia entre la referencia de tracción-temperatura y su valor inicial, se actualiza el valor de deformación por fluencia. En el caso de conductores compuestos, donde el núcleo es de material distinto a las capas de aluminio externas, se debe actualizar tanto la fluencia del núcleo como la del aluminio. Por lo tanto, en este caso hay dos incógnitas y el problema puede tener infinitas soluciones. Por ello, antes de realizar el cálculo iterativo se debe definir el porcentaje de fluencia asociado al aluminio y al núcleo. Este reparto depende de las características específicas del tipo de conductor. Por último, con el nuevo valor de deformación por fluencia, se actualiza el valor de la máxima temperatura admisible. Para ello, mediante un proceso de cálculo iterativo, por ejemplo el método STOC descrito en I. ALBIZU, A.J. MAZON, I. ZAMORA, "FLEXIBLE STAIN-TENSION CALCULATION METHOD FOR GAP-TYPE OVERHEAD CONDUCTORS", IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 24, NO. 3, JULY, PP. 1529-1537, 2009, se obtiene la temperatura que hace que la flecha sea igual a la máxima flecha admisible. Los valores actualizados de deformación por fluencia, temperatura máxima admisible y referencia de tracción-temperatura son los valores variables que siendo obtenidos en el proceso de calibración, son utilizados en el proceso de cálculo de ampacidad.

De lo anterior, se desprende que el proceso de calibración requiere la medida de tracción, temperatura ambiente, radiación solar e intensidad de corriente y la calibración se realiza cuando se dan una serie de condiciones establecidas previamente. Estas condiciones suponen que el calentamiento del conductor sea pequeño de forma que la temperatura del conductor sea similar o en todo caso algún °C mayor que la temperatura ambiente. Así, una de las condiciones es que la corriente que lleva la linea tenga un valor pequeño, estando por debajo de un determinado umbral predefinido. Por otra parte, para poder realizar la calibración se debe dar una condición adicional. Esta condición es que los valores de tracción permanezcan constantes durante cierto periodo de tiempo. Esta condición se evalúa según la desviación típica, de forma que ésta debe estar por debajo de un determinado umbral. Por tanto, debe tenerse en cuenta que el proceso de calibración, aunque se ejecuta continuamente, proporciona valores actualizados sólo cuando se cumplen las condiciones asociadas a los valores definidos para los umbrales más arriba citados.

Con los datos de calibración es posible realizar la monitorización basada en un proceso de cálculo de ampacidad mediante el cual se obtiene de forma continua el valor de ampacidad a partir de las medidas de tracción, temperatura ambiente, radiación solar e intensidad de corriente.

Para realizar el cálculo de la ampacidad, además de las medidas mencionadas, son necesarios otros valores. Entre estos valores, unos son constantes mientras que otros son variables en el tiempo. Los valores variables son proporcionados por el proceso de calibración anteriormente descrito en la presente memoria descriptiva, mientras que los valores constantes corresponden a valores que se consideran constantes en el tiempo como por ejemplo el área del conductor, el coeficiente de expansión del conductor (o del núcleo y aluminio), la longitud del vano equivalente y el límite de flecha.

El primer paso para el cálculo de ampacidad necesario para la monitorización conforme a la presente invención comprende la obtención de la temperatura del conductor a partir de la tracción medida. Para ello, es necesario una referencia de tracción-temperatura y el valor de la deformación por fluencia desarrollada desde el instante asociado a dicha referencia. Estos valores son proporcionados por el proceso de calibración. Por lo tanto, la temperatura del conductor se obtiene mediante un proceso de cálculo iterativo, por ejemplo el método STOC mencionado previamente, que asocia la tracción medida a un determinado valor de temperatura del conductor.

El siguiente paso comprende el cálculo del viento que incide en el conductor. Este valor se obtiene a partir de unas ecuaciones de equilibrio térmico citadas previamente donde la temperatura del conductor, la temperatura ambiente, la intensidad de corriente y la radiación solar son conocidas y donde la única incógnita es el valor de la velocidad del viento. Dado que, en realidad, son desconocidas la dirección y velocidad de viento, se supone una determinada dirección y se calcula la velocidad asociada a esa dirección.

Finalmente, el último paso comprende el cálculo de la ampacidad que se realiza a partir de las mismas ecuaciones de equilibrio térmico citadas previamente. En este caso se trata de calcular la intensidad de corriente que hace que la temperatura del conductor sea igual a la temperatura máxima admisible. Dicha temperatura máxima admisible ha sido proporcionada por el proceso de calibración.

Debe tenerse en cuenta que el proceso de cálculo de ampacidad se realiza continuamente, de forma que el valor de la ampacidad se actualiza cada vez que se toman nuevas medidas. Con objeto de evitar que las variaciones asociadas a medidas puntuales puedan afectar a la estimación de ampacidad, en lugar de valores puntuales de las medidas pueden utilizarse medias de las últimas medidas. De esta forma, se suaviza la curva de ampacidad en el tiempo.

El sistema conforme a la presente invención monitoriza en tiempo real los valores de tracción mecánica de la línea, de temperatura ambiente, de radiación solar y de intensidad de corriente. Los valores monitorizados son transmitidos a una unidad de proceso de datos remota que, a partir de dichos valores y mediante un software específicamente desarrollado para el sistema, además de considerar la deformación plástica por fluencia del conductor, calcula el valor de la intensidad máxima que es capaz de soportar la línea en cada instante monitorizado.

El sistema de la presente invención se diferencia del estado de la técnica en que, si bien existen sistemas del estado de la técnica que permiten monitorizar determinados parámetros de la línea y estimar la ampacidad de la línea, ninguno de los mismos realiza el cálculo a partir de la monitorización exclusiva de la tracción mecánica, la temperatura ambiente, la radiación solar y la intensidad de corriente. Además, el sistema conforme a la presente invención simplifica la calibración de la tracción con la temperatura del conductor al estimar la temperatura del conductor a partir de la temperatura ambiente, la radiación solar y la intensidad de corriente. Por otra parte, en una realización preferente de la invención, el sistema de la presente invención también presenta como novedad que se considera el impacto de la variación de la temperatura máxima admisible y la fluencia del conductor en la estimación de la ampacidad, evitándose así errores en la determinación de la intensidad máxima admisible o ampacidad de la línea monitorizada.

El hecho de realizar la monitorización exclusivamente de la tracción mecánica, la temperatura ambiente, la radiación solar y la intensidad de corriente permite establecer un método preciso de cálculo de la ampacidad ya que, por una parte, no precisa de la monitorización del viento, parámetro que puede verse afectado de importantes errores en su medida y, por otra parte, permite considerar en el proceso de cálculo la variación de la deformación plástica por fluencia del conductor y su temperatura máxima admisible, mediante un proceso de recalculo periódico que permite determinar el aflojamiento que experimentan los conductores de la línea a largo de su vida en la instalación. Por lo tanto, el sistema conforme a la presente invención permite la estimación de la ampacidad que a su vez permite definir, de manera precisa y en todo instante monitorizado, la máxima intensidad que es capaz de soportar la línea monitorizada sin que se sobrepasen los requisitos reglamentarios a los que se ve impuesta, y puede monítorízar en tiempo real la ampacidad de las líneas aéreas de transporte y distribución de energía eléctrica, con el objeto de establecer su grado de carga de potencia eléctrica y ayudar en la mejora de su explotación. El sistema se puede utilizar en cualquier línea aérea dedicada al transporte o distribución de energía eléctrica, sea cual sea su nivel de tensión.

El cálculo de la ampacidad conseguido con el sistema conforme a la presente invención se considera preciso y ventajoso frente a los sistemas convencionales debido a que se basa en un sistema de medida de tracción, que permite realizar un análisis de la fluencia o alargamiento permanente que va a experimentar el conductor a lo largo de su vida. Esta estimación permitirá realizar un recalculo de condiciones para afinar con mayor precisión en la determinación del grado de saturación de la línea. El alargamiento permanente o fluencia se determina mediante la calibración entre la tracción y la temperatura del conductor. Una disminución del valor de la tracción a una determinada temperatura del conductor evidencia un alargamiento permanente. Este alargamiento se asocia al núcleo y al aluminio.

La importancia de asignar el alargamiento al aluminio o al núcleo está relacionada con un fenómeno que se produce en los conductores al aumentar la temperatura. Por encima de cierta temperatura, denominada temperatura de transición, el aluminio queda flojo y toda la carga mecánica es soportada por el núcleo. La temperatura de transición varía en función del alargamiento permanente de aluminio y núcleo. Al variar la temperatura de transición, varía la temperatura máxima admisible, es decir, la temperatura a la que se alcanza la flecha límite. Al variar la temperatura máxima admisible varía la ampacidad.

El hecho de cuantificar el alargamiento y asignarlo al núcleo o aluminio, afecta únicamente al resultado de aquellos conductores que alcanzan la flecha máxima con una temperatura que esté por encima de la temperatura de transición. Hay una familia de conductores, conocidos como conductores de altas prestaciones térmicas, que generalmente alcanzan la flecha máxima por encima de la temperatura de transición, por lo que el cálculo se mejora para estos conductores. Además, en el caso de que la ampacidad esté limitada por la flecha, como ocurre en la mayor parte de las líneas, el aumento de deformación por fluencia hace que la temperatura a la que se alcance el límite de flecha se reduzca. Es decir, la fluencia da como resultado una reducción de la temperatura máxima admisible y, en consecuencia, de la ampacidad.

Puede observarse que la presente invención supera los inconvenientes del estado de la técnica mediante un sistema y un método que se puede implantar en líneas eléctricas aéreas tanto nuevas o ya existentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS A continuación se describen aspectos y realizaciones de la invención sobre la base de unos dibujos, en los que la figura 1 es una vista esquemática de una torre de alta tensión en la que está montado un módulo de monitorización, según una realización de la presente invención, en una de las fases de uno de los circuitos que componen una linea, la figura 2 es un diagrama de bloques del módulo de monitorización mostrado en la figura 1 ; las figuras 3 y 4 muestran esquemáticamente los elementos principales de una realización del sistema conforme a la presente invención; la figura 5 es un diagrama que refleja una realización del proceso de cálculo de la ampacidad de un conductor, conforme a la presente invención; la figura 6 es un diagrama que refleja una realización del proceso de calibración de la referencia tracción/temperatura del conductor, conforme a la presente invención; la figura 7 es un diagrama que refleja una realización del proceso de calibración de la temperatura máxima admisible del conductor, conforme a la presente invención.

En estas figuras aparecen unas referencias que identifican los siguientes elementos: 1 , 1A...1 N torre de transporte eléctrico 1 a brazo de soporte de la torre 2,2' conductor 3 conexión puente entre conductores 4, 4' cadena de amarre 5 cadena de suspensión 6 dispositivo medidor de tracción (célula de carga) 7, 7A...7N módulo de monitorización 8 dispositivo medidor de intensidad eléctrica 9 sensor de temperatura 10 sensor de radiación solar 11 unidad de registro y transmisión de datos 11 a antena 12 sistema de alimentación eléctrica 12a placa solar fotovoltaica 13, 13A.. .13N conjuntos de datos 14, 14A.. .14N conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre 15 red de telefonía móvil 16 centro remoto 16a medios transceptores (módem) 16b unidad remota de proceso de datos AC ampacidad CC características del conductor DF deformación por fluencia FT fuerza de tracción IC intensidad de corriente LF límite de flecha Ref-TT referencia de tracción-temperatura del conductor en la actualización de la calibración Ref-TT-in¡ referencia de tracción-temperatura del conductor en el momento de la instalación del conductor RS radiación solar TA temperatura ambiente TC temperatura de conductor TC-cal temperatura de conductor en la calibración Tmax temperatura máxima admisible del conductor V longitud de vano equivalente W velocidad del viento DESCRIPCIÓN DETALLADA DE MODOS DE REALIZAR LA INVENCIÓN En la figura 1 se puede apreciar una torre de alta tensión -1- en sí convencional en la que está montado un equipo de monitorización, según una realización de la presente invención, en una de las fases de uno de los circuitos que componen una línea. La torre -1- presenta seis brazos de soporte -1a-, en los que están instalados sendas cadenas de amarre -4,4'- de los que cuelgan respectivamente dos conductores -2,2'-. Cada cadena de amarre -4,4'- está mecánicamente en serie entre uno de los conductores -2,2'- y el punto de amarre en el brazo de soporte - 1 a-, de forma que la tracción mecánica del conductor -2,2'- y la de la cadena de amarre -4,4'- es la misma. Por otro lado, la disposición de la cadena de amarre -4,4'- en un brazo soporte - 1a- produce una discontinuidad mecánica entre los conductores -2,2'-, por lo que los conductores -2, 2'- tienen su continuidad eléctrica mediante la conexión puente -3-. En la torre -1- está montado un módulo de monitorización -7- que comprende una caja y cuyas características se describen más abajo en la presente memoria descriptiva.

Entre una de las cadenas de amarre -4- y el punto de enganche en el brazo de soporte -1a- correspondiente, está montado un dispositivo medidor de tracción -6-, que puede ser una célula de carga en sí convencional y que mide las fuerzas de tracción mecánica ejercidas por el conductor -2- correspondiente en su punto de enganche en el brazo de soporte -1 a- en el que está enganchado. Además, en el conductor -2- o en un punto de la instalación que permita medir su corriente, está instalado un dispositivo medidor de intensidad eléctrica -8- para medir intensidades eléctricas en el conductor -2- considerado.

Como se ve en la figura 2, el módulo de monitorización -7- comprende un sistema de alimentación eléctrica -12- que comprende una batería (no mostrada en la figura 2) y que recibe energía eléctrica suministrada por una placa fotovoltaica -12a- que se encuentra en la proximidad del módulo -7-, así como una unidad de registro y transmisión de datos -1 1 - en si convencional con un módem también convencional, como por ejemplo un módem GSM/GRPS (no mostrado en la figura 2) identificado por un número de telefonía móvil, conectado a una antena -11a- y medios de registro de datos (no mostrados en la figura 2) también en sí convencionales, como por ejemplo una memoria programable. En la proximidad del módulo -7- están montados además un sensor de temperatura ambiente -9- y un sensor de radiación solar -10-. Para suministrar energía eléctrica de funcionamiento, el sistema de alimentación eléctrica -12- está conectado a la unidad de registro y transmisión de datos -11-, al sensor de temperatura -9-, al sensor de radiación solar -10-, así como a cada dispositivo medidor de tracción -6-. Cada dispositivo medidor de intensidad eléctrica -8-también está alimentado por un sistema de alimentación eléctrica que puede ser el mismo -12- si está colocado en la proximidad del módulo -7-.

Cada uno de los dispositivos medidores de tracción -6-, cada dispositivo medidor de intensidad eléctrica -8-, cada sensor de temperatura -9- y cada sensor de radiación solar -10-están conectados al menos a una unidad de registro y transmisión de datos -11- que recoge los valores medidos en cada momento por el sensor de temperatura -9-, por el sensor de radiación solar -10-, por los dispositivos medidores de tracción -6- y por los dispositivos sensores de intensidad eléctrica -8-, y transmite esos valores medidos, junto con una identificación del módulo -7- que puede ser, por ejemplo, un número de telefonía móvil correspondiente a un módem incluido en la unidad de registro y transmisión de datos -1 1-, según rutinas preestablecidas que pueden ser transmisiones a intervalos periódicos preestablecidos y/o después de haber recibido una consulta externa.

La figura 3 muestra un conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -4-constituido por una pluralidad de torres de alta tensión -1A...1 N-, entre las que está tendido el conductor -2-, de modo que ambos extremos del conjunto de vanos -14- están delimitados respectivamente por la conexión del conductor -2- a las torres -1A, 1 N- a través de sendas cadenas de amarre -4- y estando sujetado dicho conductor -2-, a lo largo del conjunto de vanos -14- por tantas torres -1 ,1A,1 B...1 N- y cadenas de suspensión -5- como sea necesario. Asimismo, al menos en uno de los extremos del conjunto de vanos -14- está colocado el dispositivo medidor de tracción -6- como se muestra en la figura 1 , y el módulo de monitorización -7- con características análogas a las del módulo de monitorización mostrado en la figura 2.

La cadena de suspensión -5- cuelga verticalmente del brazo de soporte -1a- y de su extremo inferior cuelga el conductor -2- que tiene continuidad tanto mecánica como eléctrica. De esta forma, el conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14- tiene continuidad mecánica.

Como se muestra en la figura 4 las unidades de registro y transmisión de datos -11-asociadas a cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14- son capaces de registrar los valores medidos en cada momento por el sensor de temperatura -9-, el sensor de radiación solar -10-, el dispositivo medidor de tracción -6- y el dispositivo medidor de intensidad eléctrica -8- del conductor -2- al que están asignados y de transmitir esos valores medidos a través de la red de telefonía móvil -15- a un centro remoto -16- que comprende medios transceptores -16a- y una unidad remota de proceso de datos -16b-.

Dado que las unidades de registro y transmisión de datos -11- comprendidas en cada uno de los módulos de monitorización -7- asocian los valores medidos a los diferentes conjuntos de vanos entre dos cadenas de amarre -14A...14N-, los valores medidos desde cada módulo -7- se transmiten al centro remoto -16- en forma de conjuntos de datos -13A...13N- que permiten identificar a la unidad remota de proceso de datos -16b- el conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14- del que provienen los respectivos valores medidos.

La unidad remota de proceso de datos -16b- recoge los datos transmitidos para que sean gestionados por un software que, además de permitir visualizar los datos reales de la monitorización, llevará a cabo la estimación precisa de la ampacidad o intensidad máxima admisible de cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14A...14N- en cada instante. Además, el sistema proporcionará la calibración, la estimación de la temperatura del conductor y determinará la fluencia sufrida por los conductores a lo largo de su vida útil actualizando así la calibración.

Como se puede apreciar en la figura 5, la unidad de proceso de datos -16b- calcula la ampacidad -AC- para cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14A...14N-, a partir de cada uno de los conjuntos de valores medidos -13A....13N- recibidos, mediante un proceso en el que, en un primer paso, se determina un valor calculado de la temperatura de conductor -TC- del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14- a partir de un método que relaciona el valor medido de la fuerza de tracción -FT-, características -CC- del conjunto de vanos -14- y la longitud del vano equivalente -V- del conjunto de vanos, una referencia de tracción-temperatura de conductor -Ref-TT- y la deformación por fluencia -DF-.

En un segundo paso la unidad de proceso de datos -16b- determina la velocidad del viento -W- mediante las ecuaciones de equilibrio térmico ya descritas y donde la dirección del viento se supone que tiene un determinado valor de forma que la única incógnita es la velocidad del viento -W- equivalente en la dirección definida, a partir del valor calculado de la temperatura del conductor -TC-, el valor medido de la temperatura ambiente -TA-, el valor medido de la intensidad de corriente -IC- y el valor medido de la radiación solar -RS-. Finalmente y en tercer paso, la unidad de proceso de datos determina la ampacidad -AC- de cada conjunto de vanos ente dos cadenas de amarre -14- a partir de una temperatura máxima admisible -Tmax- del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14-, la temperatura ambiente -TA-, la radiación solar -RS- y la velocidad del viento calculada -W-, mediante ecuaciones de equilibrio térmico donde la única incógnita es la intensidad de corriente correspondiente al valor de la ampacidad -AC-.

Según la realización del proceso de calibración de la referencia temperatura-tracción del conductor mostrada en la figura 6, la unidad de proceso de datos -16b- examina en primer lugar en un conjunto de datos -13- recibido de uno de los módulos de monitorización si durante un periodo de tiempo -t- predeterminado de y minutos -y min- que puede ser, por ejemplo, 20 minutos, los valores de la intensidad de corriente -IC- son inferiores a un determinado valor umbral de intensidad de corriente -xA- como por ejemplo 100 A y los valores medidos de la fuerza de tracción -FT- no excedan de un intervalo -AFJ- marcado por una desviación de tracción predeterminada -xkg-. Cuando se cumplen estas condiciones, la unidad de proceso de datos calcula los valores medios -0- respectivamente de los valores medidos de la radiación solar, la intensidad de corriente, la fuerza de tracción y la temperatura ambiente -0RS, 0IC, 0FT, 0TA-. A partir de los valores medios de radiación solar, de intensidad de corriente y de temperatura ambiente y mediante ecuaciones de equilibrio térmico, por ejemplo los dados por CIGRÉ, se calcula el valor de la temperatura del conductor en la calibración -TC-cal-. Con este valor y junto con el valor medio de la fuerza de tracción -0FT- se obtiene la referencia tracción temperatura -Ref-TT-. Esta referencia tracción-temperatura -Ref-TT- es la que se emplea en la determinación de las ampacidades en el cable monitorizado.

En la figura 7 puede apreciarse una realización de la calibración de la temperatura máxima admisible -Tmax- del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14-. Primero, en base a la referencia tracción-temperatura calibrada -Ref-TT- y a la referencia tracción-temperatura inicial -Ref-TT-ini- determinada en el momento de la instalación del conductor, se calcula la deformación por fluencia -DF-. Después, en base a la deformación por fluencia -DF- y al límite de flecha -LF- resultante de la deformación por fluencia -DF- se calcula la nueva temperatura máxima admisible -Tmax- del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre -14-.

Estas calibraciones se realizan para todos los conjuntos de vanos entre dos cadenas de amarre que componen la línea eléctrica aérea que se está monitorizando con respecto a su ampacidad.

A continuación y a fin de facilitar la comprensión del funcionamiento del sistema antes descrito se describe un ejemplo, no limitativo, referente a la aplicación del sistema en la calibración, la actualización de la calibración y la determinación de la ampacidad.

Para el proceso de cálculo, en primer lugar se definen los valores de una serie de constantes: longitud del vano equivalente -V- 350 m, conductor ACSR Hen, límite de flecha -LF- 8,52 m.

Ejemplo de la calibración del sistema: Para el proceso de calibración debe conocerse la referencia de tracción-temperatura inicial asociada a la instalación del conductor. En este ejemplo su valor es 2937kg-15°C (Ref-TT-ini). A partir de la referencia tracción-temperatura inicial y del valor de fluencia inicial, cuyos valores unitarios son .de 7,1 10"4 en el aluminio y de 2.1 ?0"5 en el núcleo, se calcula la temperatura máxima admisible inicial mediante un método iterativo de cálculo mecánico, por ejemplo el método STOC citado previamente. En este caso la temperatura máxima admisible inicial tiene un valor de 90°C.

Además deben definirse una serie de parámetros de ajuste: • Umbral de intensidad de corriente: 100 A • Umbral de desviación típica de la tracción: 5 kg · Periodo de tiempo sobre el que se calcula la media de tracción y temperatura: 20 minutos Se evalúa de forma continua que la intensidad de corriente y la desviación típica de la tracción estén por debajo de los umbrales definidos. Cuando se cumplen estas condiciones, se procede a calcular la referencia tracción- temperatura -Ref-TT-. Por ejemplo, supongamos que se han cumplido las condiciones porque durante los últimos 20 minutos la intensidad ha estado por debajo de 100 A y la desviación típica de la tracción ha sido menor a 5 kg. Por lo tanto se procede a calcular los valores medios de radiación solar, intensidad de corriente, fuerza de tracción y temperatura ambiente -0RS, 0IC, 0FT, 0TA-. Supongamos que en ese instante los valores medios obtenidos son 0 W/m2, 97 A, 2806 kg y 14,2 °C. A partir de los valores medios de radiación solar, de intensidad de corriente y de temperatura ambiente y mediante ecuaciones de equilibrio térmico, por ejemplo los dados por CIGRÉ, se calcula el valor de la temperatura del conductor en la calibración -TC-cal-, que da como resultado 15 °C. A partir de ello y junto con el valor medio de la fuerza de tracción - 0FT-, se ha obtenido la referencia tracción temperatura Ref-TT que vale 2806 kg- 15 °C.

A partir de esta nueva referencia, se actualiza la deformación por fluencia. En este ejemplo, el resultado obtenido por un método iterativo de cálculo mecánico es un aumento de la deformación unitaria en el aluminio de 1 ,04 0~3 y de 9,04 10"5 en el núcleo. Este aumento se ha producido desde el instante de instalación del conductor. Por tanto, a partir del límite de flecha se recalcula el valor de la temperatura máxima admisible mediante un método iterativo de cálculo mecánico. En este caso, la temperatura máxima admisible -Tmax- obtenida es 87 °C.

Ejemplo del cálculo de la ampacidad: En este ejemplo, las medidas en un momento dado son las siguientes: tracción -FT-2095 kg, temperatura ambiente -TA- 20°C, radiación solar -RS- 467 W/mm2, intensidad de corriente -IC- 298 A.

En primer lugar, a partir de la tracción -FT-, la referencia tracción-temperatura - Ref-TT-, los valores de fluencia -DF-, las características del conductor -CC- y la longitud del vano equivalente se calcula mediante un método iterativo de cálculo mecánico la temperatura del conductor -TC- que en este caso es de 36°C.

Posteriormente, a partir de la temperatura ambiente -TA-, la radiación solar -RS-, la intensidad de corriente -IC- y la temperatura del conductor -TC-, mediante un método de cálculo térmico, por ejemplo el dado por CIGRE, se calcula la velocidad del viento -W-. El resultado de este cálculo da un valor de 0,94 m/s suponiendo que su dirección es perpendicular al conductor.

Finalmente, se calcula el valor de la ampacidad a partir de la temperatura máxima admisible -Tmax-, ya calculada en la calibración, la temperatura ambiente -TA-, la radiación solar -RS- y la velocidad de viento -W- medíante un método de cálculo térmico, por ejemplo el dado por CIGRE. En este caso el valor de la ampacidad es de 431 A.

En este ejemplo se observa que la intensidad de corriente (298 A) es menor que el valor de la ampacidad (431 A) de forma que la línea opera de forma segura. Además, el valor de la ampacidad indica hasta donde se podría aumentar la corriente según las condiciones actuales.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1 . Sistema para la monitorización de ampacidades en líneas eléctricas aéreas que comprende una pluralidad de módulos de monitorización (7A...7N) instalados en respectivos conjuntos de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4), estando cada conjunto de vanos (14, 14A...14N) constituido por una pluralidad de torres de alta tensión (1A...1 N), entre las que está tendido un conductor (2), de modo que ambos extremos del conjunto de vanos (14) están delimitados por la conexión del conductor (2) a las torres (1A...1 N) a través de sendas cadenas de amarre (4, 4')) respectivamente y estando sujetado dicho conductor (2) a lo largo del conjunto de vanos (14) por torres (1A...1 N) y cadenas de suspensión (5) , estando colocado al menos en uno de los extremos del conductor (2) el módulo de monitorización (7) y conectado a una disposición de sensores, y comprendiendo cada módulo (7) al menos una unidad de registro y transmisión de datos (1 1 ) para recoger y transmitir datos medidos (13) por la disposición de sensores a la que está conectado; al menos una unidad remota (16) que comprende medios transceptores (16a) para recibir los datos medidos (13A...13N) recibidos por las unidades de registro y transmisión de datos (1 1 ) de cada módulo (7) y una unidad de proceso de datos (16B) para procesar conjuntos de datos medidos (13A...13N) recibidos por los medios transceptores; caracterizado porque cada disposición de sensores está asignada a un conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4), y comprende cada una un dispositivo medidor de tracción (6) instalado entre la torre (1 ) y el elemento aislador de al menos una de las cadenas de amarre (4) que limitan el correspondiente conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4')), para medir fuerzas de tracción mecánica (FT) ejercidas por el conductor (2) en el punto en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción (6), un dispositivo medidor de intensidad eléctrica (8) para medir intensidades de corriente eléctricas (IC) en el conductor (2), dispuesto en un punto de la instalación a través del cual se pueda acceder a la medida de intensidad, un sensor de temperatura ambiente (9) para medir valores de las temperaturas ambiente (TA) y un sensor de radiación solar (10) para medir radiaciones solares (RS), estando dispuestos dichos sensores (9, 10) en la proximidad del conjunto de vanos (14) en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción (6); los valores medidos recogidos por cada unidad de recogida y transmisión de datos (16b) están comprendidos en respectivos conjuntos de datos (13A ... 13N), comprendiendo cada conjunto de datos (13A ... 13N) valores de la fuerza de tracción (FT), de la intensidad de corriente (IC), de la temperatura ambiente (TA) y de la radiación solar (RS) medidos en cada momento por la disposición de sensores (6,8,9, 10) con respecto al conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre (14A ... 14N) y una identificación del módulo de monitorización (7A...7N) al que están asignados; la unidad de proceso de datos (16b) calcula la ampacidad (AC) para cada conjunto de vanos (14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4'), a partir de cada conjunto de valores medidos (13A...13N) recibidos, determinando en un primer paso, un valor calculado de la temperatura (TC) del conductor (2) del conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') a partir de los valores medidos de la fuerza de tracción (FT), las características (CC) del conjunto de vanos (14), la longitud del vano equivalente (V) abarcado por el conductor (2), una referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT) y la deformación por fluencia (DF); en un segundo paso, mediante ecuaciones de equilibrio térmico y donde la dirección del viento se supone que tiene un determinado valor de forma que la única incógnita es la velocidad del viento (W) equivalente en la dirección definida, la velocidad del viento (W) a partir del valor calculado de la temperatura del conductor (TC), los valores medidos de la temperatura ambiente (TA), los valores medidos de la intensidad de corriente (IC) y los valores medidos de la radiación solar (RS); en un tercer paso, la ampacidad (AC) de cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre (14) a partir de una temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4'), la temperatura ambiente (TA), la radiación solar (RS) y la velocidad del viento calculada (W), mediante ecuaciones de equilibrio térmico donde la única incógnita es la intensidad de corriente correspondiente al valor de la ampacidad (AC), la unidad de proceso de datos -16b- calcula también la referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT), la deformación por fluencia (DF) y la temperatura máxima admisible (Tmax) del conductor para cada conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4'), a partir de cada conjunto de valores medidos (13) recibidos, determinando en un primer paso, un valor calculado de la temperatura del conductor en la calibración (TC-cal) a partir de los valores medidos de la temperatura ambiente (TA), los valores medidos de la intensidad de corriente (IC) y los valores medidos de la radiación solar (RS), en un segundo paso, la referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT) a partir de los valores medidos de la fuerza de tracción (FT) y el valor calculado de la temperatura del conductor en la calibración (TC-cal), en un tercer paso, la deformación por fluencia (DF) y la temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') a partir de las características (CC) del conjunto de vanos (14), la longitud del vano equivalente (V) del conjunto de vanos (14), la referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT) y el límite de flecha (LF).

2. Sistema según la reivindicación 1 , caracterizado porque el sensor de temperatura (9) y el sensor de radiación solar (10) están montados en el módulo de monitorización (7)

3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la unidad de proceso de datos (16b) determina, en un cuarto paso, el conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre (14) con la ampacidad más baja entre los conjuntos de vanos (14A...14N) correspondientes a una misma línea eléctrica aérea completa, correspondiendo la ampacidad más baja a la intensidad de corriente máxima admisible en dicha línea eléctrica aérea completa.

4. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la referencia tracción-temperatura (Ref-TT) de cada conjunto de vanos (14A-...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') se determina en una calibración en la que la unidad de proceso de datos (16b) periódicamente examina en cada conjunto de datos (13A...13N) recibido de uno de los módulos de monitorización (7A...7N) sí durante un periodo de tiempo (t) predeterminado se cumplen condiciones de calibración que comprenden que los valores de la intensidad de corriente (IC) sean inferiores a un determinado valor umbral de intensidad de corriente (x A) y los valores medidos de la fuerza de tracción (FT) no sean inferiores a un intervalo (AFT) definido por una desviación de tracción predeterminada (xkg) y, cuando se cumplen estas condiciones, la unidad de proceso de datos (16b) calcula los valores medios (0) respectivamente de los valores medidos de la radiación solar (RS), la intensidad de corriente (IC), la fuerza de tracción (FT) y la temperatura ambiente (TA), y calcula la referencia tracción-temperatura (Ref-TT) del conductor (2) en base a estos valores medios -de radiación solar (0RS), intensidad de corriente (0IC), fuerza de tracción (0FT) y temperatura ambiente (0TA).

5. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') se determina en una calibración en la que la unidad de proceso de datos (16b) determina, en base a la referencia tracción-temperatura (Ref-TT), la deformación por fluencia (DF) del conductor (2) y, posteriormente, en base a la deformación por fluencia (DF) y a un límite de flecha (LF) resultante de la deformación por fluencia (DF) la temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre (14).

6. Un método para monitorizar ampacidades en líneas eléctricas aéreas mediante una pluralidad de módulos de monitorización (7A...7N) instalados en respectivos conjuntos de vanos (14A...14N) entre sendas cadenas de amarre (4, 4'), estando cada conjunto de vanos (14) está constituido por una pluralidad de torres de alta tensión (1A...1 N), entre las que está tendido un conductor (2), de modo que ambos extremos del conjunto de vanos (14) están delimitados por la conexión del conductor (2) a las torres (1A...1 N) a través de sendas cadenas de amarre (4, 4') respectivamente y estando sujetado dicho conductor (2), a lo largo del conjunto de vanos (14) por torres (1A...1 N) y cadenas de suspensión (5), estando colocado en al menos en uno de los extremos del conductor (2) uno de los módulos de monitorización (7) conectado a una disposición de sensores, y comprendiendo cada módulo (7) al menos una unidad de registro y transmisión de datos (11 ) para recoger y transmitir datos medidos (13) por la disposición de sensores a la que está conectado; al menos una unidad remota (16) que comprende medios transceptores (16a) para recibir conjuntos de datos medidos (13A...13N) recibidos por las unidades de registro y transmisión de datos (1 1) de cada módulo (7A... 7N) y una unidad de proceso de datos (16b) para procesar los conjuntos de datos medidos (13A...13N) recibidos por los medios transceptores; caracterizado porque comprende asignar cada disposición de sensores a un conjunto de vanos (14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4'); medir fuerzas de tracción mecánica (FT) ejercidas por el conductor (2) en el punto en el que está instalado el dispositivo medidor de tracción (6) entre la torre (1) y el elemento aislador de al menos una de las cadenas de amarre (4) que limitan el correspondiente conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4')-; medir intensidades de corriente (IC) en el conductor (2), mediante un dispositivo medidor de intensidad eléctrica (8), pudiendo estar dispuesto -en un punto de la instalación a través del cual se pueda acceder a la medida de intensidad; medir valores de las temperaturas ambiente -Ta- mediante un sensor de temperatura ambiente (9) y medir radiaciones solares (RS) mediante un sensor de radiación solar (10), estando dispuestos dichos sensores (9, 10) en la proximidad del conjunto de vanos (14- en el que están instalados el dispositivo medidor de tracción (6); transmitir los valores medidos en cada momento por cada módulo de monitorización (7A...7B) a la unidad de proceso de datos (16b), en forma de conjunto de datos (13A...13N) comprendiendo cada conjunto de datos (13A ... 13N) valores medidos de la fuerza de tracción (FT), de la intensidad de corriente eléctrica (IC), de la temperatura ambiente (TA) y de la radiación solar (RS) medidos en cada momento por la disposición de sensores (6,8,9,10) con respecto al conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre (14) y una identificación del módulo de monitorización (7A...7N) al que están asignados; calcular, mediante la unidad de proceso de datos (16b), la ampacidad (AC) para cada conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4'), a partir de cada conjunto de valores medidos (13A...13N) recibidos, mediante un proceso que comprende determinar en un primer paso, un valor calculado de la temperatura (TC) del conductor (2) del conjunto de vanos (14) a partir del valor medido de la fuerza de tracción (FT), las características (CC) del conductor (2), la longitud del vano equivalente (V) abarcado por el conductor (2), una referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT) y la deformación por fluencia (DF); en un segundo paso, mediante ecuaciones de equilibrio térmico y donde la dirección del viento se supone que tiene un determinado valor de forma que la única incógnita es la velocidad del viento (W) equivalente en la dirección definida, la velocidad del viento (W) a partir del valor calculado de la temperatura del conductor (TC), los valores medidos de la temperatura ambiente (TA), los valores medidos de la intensidad de corriente (IC) y los valores medidos de la radiación solar (RS); en un tercer paso, la ampacidad (AC) de cada conjunto de vanos entre dos cadenas de amarre (14) a partir de una temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4')-, la temperatura ambiente (TA), la radiación solar (RS) y la velocidad del viento calculada (W), mediante ecuaciones de equilibrio térmico donde la única incógnita es la intensidad de corriente correspondiente al valor de la ampacidad (AC). calcular también, mediante la unidad de proceso de datos (16b), la referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT), la deformación por fluencia (DF) y la temperatura máxima admisible (Tmax) del conductor para cada conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') , a partir de cada conjunto de valores medidos (13A...13N) recibidos, determinando en un primer paso, un valor calculado de la temperatura del conductor en la calibración (TC-cal) a partir de los valores medidos de la temperatura ambiente (TA), los valores medidos de la intensidad de corriente (IC) y los valores medidos de la radiación solar (RS), en un segundo paso, la referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT) a partir de los valores medidos de la fuerza de tracción (FT) y el valor calculado de la temperatura del conductor en la calibración (TC-cal), en un tercer paso, la deformación por fluencia (DF) y la temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') a partir de las características (CC) del conductor (2), la longitud del vano equivalente (V) abarcado por el conductor (2), la referencia de tracción-temperatura de conductor (Ref-TT) y el límite de flecha (LF).

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende un cuarto paso en el que se determina, mediante la unidad de proceso de datos (16b), el conjunto de vanos (14A...14N) con la ampacidad más baja entre los conjuntos de vanos correspondientes a una misma línea eléctrica aérea completa, correspondiendo la ampacidad más baja a la intensidad de corriente máxima admisible en dicha línea eléctrica aérea completa.

8. Método según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la referencia tracción-temperatura (Ref-TT) de cada conjunto de vanos (14A...14N) se determina en una calibración en la que la unidad de proceso de datos (16b) periódicamente examina en cada conjunto de datos (13A...13N) recibido de uno de los módulos de monitorización (7A...7N) si durante un periodo de tiempo (t) predeterminado se cumplen condiciones de calibración que comprenden que los valores de la intensidad de corriente (IC) sean inferiores a un determinado valor umbral de intensidad de corriente (xA) y los valores medidos de la fuerza de tracción (FT) no sean inferiores a un intervalo (AFT) definido por una desviación de tracción predeterminada (xkg) y, cuando se cumplen estas condiciones, la unidad de proceso de datos (16b) calcula los valores medios (0) respectivamente de los valores medidos de la radiación solar (RS), la intensidad de corriente (IC), la fuerza de tracción (FT) y la temperatura ambiente (TA), y calcula la referencia tracción-temperatura (Ref-TT) del conductor (2) en base a estos valores medios de radiación solar (0RS), intensidad de corriente (0IC), fuerza de tracción (0FT) y temperatura ambiente 0TA-.

9. Sistema según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4') se determina en una calibración en la que la unidad de proceso de datos (16b) determina, en base a la referencia tracción-temperatura (Ref-TT), la deformación por fluencia (DF) del conductor (2) y, posteriormente, en base a la deformación por fluencia (DF) y a un límite de flecha (LF) resultante de la deformación por fluencia (DF)- la temperatura máxima admisible (Tmax) del conjunto de vanos (14, 14A...14N) entre dos cadenas de amarre (4, 4').