▷ Líneas de transmisión ¿Que son y como funcionan?

Una línea de transmisión es una estructura uniforme que se utiliza para transportar energía de radiofrecuencia de un punto a otro. Una de las líneas de transmisión más comunes son los cables coaxiales. Un ejemplo claro de la utilidad que se le da a estas líneas es el cable RG-6 utilizado para aportar servicio de cable en las residencias.

Otra de las definiciones que se le da a las líneas de transmisión es que son conductores, o semiconductores, que se encargan de transmitir información de forma eléctrica o electromagnética de un punto A hasta un punto B.

Indice

Comparación entre las líneas de transmisión aérea y subterránea

Líneas de transmisión aéreas: Cuando se emplean líneas de transmisión aérea se recomienda utilizar las líneas de transmisión de larga distancia. De esta manera se podrá aumentar la capacidad de transmisión y reducir las pérdidas de información.

Líneas de transmisión subterráneas: cuando nos referimos a los cables subterráneos, debemos destacar que la tensión aumenta, al igual que la absorción de la potencia del cableado, es decir, que la longitud técnica se reduce.

Entre las líneas de transmisión aérea y subterránea existen diversas diferencias, una de ellas y la más notable es la evacuación de calor que tienen ambos cables. Los cables aéreos liberan el calor de mejor forma que los subterráneos ya que el mismo aire se encargan de refrigerar los conductos; mientras tanto, el aislamiento que tienen los cables subterráneos dificultan la evacuación del calor que se produce.

Líneas de transmisión aéreas

Las líneas de transmisión aéreas son infraestructuras utilizadas para transmitir y distribuir energía eléctrica a grandes distancias. Se conforma por varios conductores suspendidos en torres o postes. Generalmente este método es el más económico ya que logra transmitir energía en grandes escalas.

Estas torre están elaboradas de acero, pero algunas se han construido con madera. Los alambres que conducen la energía se encuentran constituidos generalmente de aluminio, acero, o materiales aislantes, sin embargo, a veces se utilizan cables de cobre en las redes de distribución de tensión baja y media.

Las líneas eléctricas se han diseñado para que se mantenga una separación extensa entre los conductores de energía y el suelo para evitar cualquier contacto entre ellos. Actualmente las líneas aéreas son utilizadas con mayor frecuencia ya que cuentan con voltajes superiores a los 765.000 voltios entre los conductores.

Líneas de transmisión de telecomunicaciones

Las líneas de transmisión se consideran un par de hilos metálicos separados por un material aislante, y su finalidad es transmitir energía eléctrica de un punto a otro. Estas líneas se constituyen por hilos paralelos que son designados a transmitir señales de un punto a otro. Las líneas de transmisión de telecomunicaciones son utilizadas en la telefonía y la transmisión de datos.

¿Cuáles son los tipos de líneas de transmisión?

Existen diversos tipos de líneas de transmisión, quienes a su vez cuentan con otras sub divisiones, a continuación mencionaremos y explicaremos cada uno de ellos.

Líneas de transmisión de conductor paralelo

Línea de transmisión de cable abierto: estos son dos cables paralelos simples que se encuentran muy cerca, pero solo son separados por aire. Los espaciadores no conductivos son colocados a intervalos periódicos para que se pueda mantener la distancia, la cual generalmente es entre 2 y 6 pulgadas.
Cables gemelos (doble terminal): son muy parecidos a las líneas de transmisión de cable abierto, su única diferencia es que los espaciadores que están entre los conductores son remplazados con dieléctrico sólido, de esta manera se podrá asegurar en espacio de forma uniforme a lo largo de todo el cable.
Cable de par trenzado: este cable se forma trenzando o doblando un par de conductores aislados juntos. Luego están son cubiertas con varias fundas para reducir la interferencia que se crea.
Par de cables protegido con armadura: las líneas de transmisión son encerradas con una malla metálica conductiva y una capa de plástico protectora, que permite reducir la pérdida de señal. Esto a su vez evita que la señal sea difundida más allá de sus límites.
Aéreo: estos alambres se encuentran suspendidos encima de banquetas. Un perfecto ejemplo de esto son los cables que se encuentran suspendidas en las carreteras.
Cinta: estas son las líneas que se emplean para realizar instalaciones eléctricas en los hogares y para las conexiones de antenas de televisión abierta.

Cable Coaxial

Flexible: es empleado para señales de video domésticos.
Rígido: se utiliza para distribuir las señales de video cable en una sociedad, y para evitar la fuga de señal los alambres son cubiertos de aluminio.
Cable Multifilar: es un cable que se encuentra conformado por diversos hilos con alambres telefónicos o de internet. Se encuentra conformada por pares torcidos o sin torcer.
Fibra Óptica: es un gran conductor que no traslada energía sino luces y señales, además usa un ancho de banda.

¿Cuantas líneas de transmisión existen?

Las líneas de transmisión se clasifican en dos: balanceadas o desbalanceadas.

Las líneas balanceadas cuentan con dos cables, ambos son conductores y llevan corriente, pero uno lleva señal y el otro es un canal de regreso. La señal es propagada a lo largo del cable y su corriente fluye en direcciones opuestas.

Las líneas desbalanceadas cuentan con un cable que se encuentra en el potencial tierra y el otro se encuentra en el potencial de la señal.

¿Cómo calcular líneas de transmisión?

Se asume que un conductor se compone por bipuertos elementales, los cuales se representan en segmentos infinitesimales de la línea de transmisión. Estos segmentos se caracterizan por cuatro parámetros distribuidos, también conocidos como parámetros primarios de las líneas de transmisión.

Inductancia distribuida (se expresa en henrios por unidad de longitud): el campo magnético formado alrededor del conductor cambia la cantidad de corriente que circula por él, representándolo como una bobina en serie L. Este parámetro L modelará el sistema de almacenaje energético producido en la línea en forma de campo eléctrico
Comportamiento capacitivo distribuido (expresado en faradios por unidad de longitud): el campo eléctrico que existe en el dieléctrico se representa por un solo condensador C, colocado entre el conductor de retorno y de ida. El parámetro C modelará el sistema de almacenaje energético producido en la línea en forma de campo eléctrico.
Resistencia distribuida (expresada en ohmios por unidad de longitud): representada por el resistor serie R. este parámetro se encarga de modelar y disipar la potencia de los conductores.
Conductancia distribuida (expresada en ohms por unidad de longitud o siemens por unidad de longitud): representado por conductancia en paralelo G y se coloca entre el conductor de retorno y de ida. El parámetro G se encarga de modelar y disipar la potencia de medio dieléctrico.