Una línea aérea de alta tensión es una estructura mecánica antes que eléctrica: conductores tensos entre apoyos que deben resistir su propio peso, el viento, el hielo y los cambios de temperatura durante décadas. Un error de cálculo aquí no es una sobrecarga de un cable: es un conductor en el suelo o un apoyo caído. El Reglamento de líneas de alta tensión (Real Decreto 223/2008) regula el cálculo mecánico en la ITC-LAT 07; este artículo recoge sus ideas principales.
Las cargas y sobrecargas
El cálculo se hace bajo la acción de las siguientes cargas, combinadas según las hipótesis:
Cargas permanentes
Los pesos propios de conductores, aisladores, herrajes, cables de tierra, apoyos y cimentaciones.
Viento
Se considera un viento de referencia mínimo de 120 km/h (33,3 m/s) y de 140 km/h (38,9 m/s) para las líneas de categoría especial, horizontal y perpendicular a las superficies sobre las que incide. La acción se traduce en una presión del viento sobre los conductores, los aisladores y los apoyos, y en una fuerza transversal al eje de la línea que, además, aumenta la tensión de los conductores. La fuerza sobre un conductor depende de su diámetro d y del vano de viento (semisuma de los vanos adyacentes). Para la presión de referencia y su variación con el diámetro, véase el apartado 3.1.2 de la instrucción.
Hielo: las zonas A, B y C
El país se clasifica por altitud:
| Zona | Altitud | Sobrecarga de hielo |
|---|---|---|
| A | Menos de 500 m | No se considera |
| B | De 500 a 1.000 m | Manguito de 0,18 · √d daN/m |
| C | Más de 1.000 m | Manguito de 0,36 · √d daN/m |
con d el diámetro del conductor en milímetros. Por encima de 1.500 m, el proyectista debe establecer la sobrecarga con estudios específicos, sin que pueda ser menor que la indicada.
Ejemplo: conductor de 21,8 mm en zona B:
0,18 · √21,8 = 0,18 · 4,67 = 0,84 daN/m
que se suma al peso propio del conductor (del orden de 0,97 daN/m): casi lo duplica.
Desequilibrio de tracciones y rotura
Para el cálculo de los apoyos (no de los conductores) se consideran también esfuerzos longitudinales por desequilibrio de tracciones entre vanos y por rotura de conductores, con porcentajes que dependen del tipo de apoyo (alineación con suspensión, amarre, anclaje, fin de línea) y de si la línea supera o no los 66 kV.