«Descubre los misterios que se ocultan bajo tierra: Tipos de cables subterráneos que lo cambian todo. En este artículo te desvelaremos los distintos tipos de cables que se encuentran ocultos bajo nuestros pies, brindando una solución eficiente y segura para la transmisión de energía eléctrica y datos. ¡Prepárate para sumergirte en el apasionante mundo de los cables subterráneos!»
Este artículo describe los tipos de cables subterráneos. Los cables subterráneos se utilizan para la transmisión de energía desde la estación generadora hasta la subestación de distribución. A diferencia de las líneas de transmisión aéreas, estos cables se colocan bajo tierra en lugares donde es poco práctico, difícil o peligroso utilizar líneas de transmisión aéreas. Se utilizan principalmente en zonas densamente pobladas y su coste inicial es superior al de la línea aérea de transmisión de similar capacidad.
Tipos de cables subterráneos
Los cables subterráneos son de varios tipos y se pueden clasificar en varios encabezados. Los cables subterráneos se pueden clasificar según
- Voltaje
- Número de conductores en el cable.
- Tipo de aislamiento
- Construcción de cables
- Instalación
Tipos de cables subterráneos según la clasificación de voltaje
La tensión del sistema a la que está previsto que funcione el cable es un criterio importante para clasificar estos cables. El nivel de aislamiento, capacidad de carga de corriente, impedancia, etc. se decide en función de la clasificación de voltaje.
Hay diferentes cables que operan a diferentes voltajes como
- Cables de baja tensión: Los que operan a voltajes de hasta 1kV.
- Cables de alta tensión: Voltaje de operación hasta 11kV.
- Cables de supertensión: Voltaje de operación hasta 33kV.
- Cables de extra alta tensión: Voltaje de operación hasta 66kV.
- Cables extra de supertensión: Tensión de funcionamiento superior a 132 kV.
Los cables de mayor voltaje se utilizan en la transmisión de energía ya que el voltaje generado se eleva a un valor más alto para reducir la corriente para transmitir una cierta cantidad de energía. Cuanto mayor sea el nivel de voltaje, más delgado será el cable, reduciendo así su peso, costo de instalación e impedancia.
Tipos de cables subterráneos según el número de conductores.
Esta clasificación se basa en los siguientes criterios
- La carga prevista que llevará el cable
- Caída de voltaje dentro del cable
- Clasificación de corriente continua del cable.
- Impedancia de bucle de falla a tierra
Por lo tanto, hay diferentes cables como-
- Cables de 3 núcleos: Estos cables se utilizan para un sistema trifásico perfectamente equilibrado. Un sistema trifásico perfectamente equilibrado es aquel en el que las corrientes trifásicas son iguales en magnitud y tienen exactamente un ángulo de fase de 120 grados entre sí. Estos cables no tienen conductor neutro ya que las cargas trifásicas son idénticas.
- Cables de 3,5 núcleos: Estos cables tienen un conductor neutro que permite utilizar el cable a voltajes más altos. Dicho sistema podría no tener cargas idénticas y, por lo tanto, el neutro ayuda a transportar la corriente desequilibrada. Cuanto mayor sea el desequilibrio, mayor será la corriente del conductor neutro.
- Cables de 4 núcleos: Estos cables se utilizan cuando la corriente desequilibrada es muy alta y la carga no es lineal. Las cargas no lineales como SMPS, balastos electrónicos, atenuadores electrónicos, etc. producen corrientes armónicas de tercer orden que están en fase con todas las fases de suministro. Estas corrientes de tercer armónico no se cancelan como en el caso de un sistema balanceado, pero se suman. Como resultado, el neutro está sujeto a corrientes desequilibradas muy altas. Estos conductores neutros tienen el mismo grosor que el conductor principal ya que transportan una gran corriente.
- Cables de 5 y 6 núcleos: Se utiliza en sistemas donde la corriente desequilibrada o neutra puede llegar a ser muy grande que las corrientes de fase.
Los cables de 3 o 4 núcleos se utilizan típicamente en el caso de cables subterráneos.
Tipos de cables según el tipo de aislamiento
El aislamiento de un cable subterráneo juega un papel importante en su clasificación. El aislamiento proporciona seguridad a los conductores internos frente a factores externos, así como su manejo seguro. El nivel de aislamiento necesario depende de la tensión del sistema y de la temperatura de funcionamiento.
Varios materiales como papel, caucho, PVC, polietileno reticulado, etc. se utilizan como materiales aislantes. Estos se seleccionan sobre la base de su respectiva rigidez dieléctrica. Los siguientes son algunos materiales aislantes y sus respectivas fuerzas dieléctricas.
| Material aislante | Resistencia dieléctrica |
| CLORURO DE POLIVINILO | 200 kV/cm2 |
| Mica | 118MV/m |
| teflón | 60MV/m |
| Vaso | 14MV/m2 |
| Goma | 12MV/m2 |
| Papel impregnado | 30 kV/mm |
| aislante de silicona | 20MV/m2 |
| Aislador de polietileno de alta densidad | 20MV/m2 |
| Nylon | 14MV/m2 |
| aislador de porcelana | 12MV/m2 |
| Aire | 3MV/m |
| Vacío | 30MV/m2 |
Cabe señalar que las clasificaciones reales pueden variar según varios factores operativos.
Tipos de cables subterráneos según la construcción.
Los cables subterráneos se pueden clasificar en función de su respectiva fabricación. Estos son
1. Cables con cinturón
En tales cables, generalmente hay tres conductores que están agrupados y sujetos por una correa de papel. Cada conductor del cable está aislado con un aislante de papel impregnado. Los espacios entre los conductores y la cinta de papel aislante se rellenan con material fibroso como el yute, que proporciona flexibilidad al cable y forma circular. A continuación, esta capa de yute se protege con una funda y un blindaje metálicos. Dichos cables no tienen una forma perfectamente redonda. Esto se hace para usar el espacio disponible dentro del cable de manera eficiente.
2. Cables apantallados
Los cables apantallados son de dos tipos: tipo H y tipo SL.
tipo H
En los cables tipo H, los conductores individuales se aíslan primero con un aislante de papel y luego con una cubierta metálica. Por lo tanto, estas cubiertas metálicas están en contacto entre sí, que luego se agrupan mediante una cinta metálica generalmente hecha de cubierta. Finalmente, se proporciona una cubierta de plomo alrededor y tanto la cubierta de plomo como la cinta de cobre están conectadas a tierra.
tipo SL
Es similar a la de los cables tipo H excepto por el hecho de que se proporcionan cubiertas de plomo individuales para cada conductor en lugar de una cubierta general. La ventaja es que se minimizan las posibilidades de falla de ruptura de conductor a conductor y el cable gana más flexibilidad.
tipo HSL
Estos cables son una combinación de cables de tipo H y SL. Cada núcleo está aislado con aislante de papel impregnado y está provisto de cubiertas de plomo separadas.
Cables de presión
Para el voltaje del sistema que excede los 66 kV, la tensión electrostática es severa en el cable. Esto puede provocar fallas en el aislamiento y daños permanentes en el cable. Para evitar esto, se utilizan cables a presión llenos de petróleo o gas en lugar de cables sólidos para mejorar la rigidez dieléctrica.
Cables llenos de aceite
El aceite se llena a través del cable bajo una presión adecuada. Este aceite es el que se utiliza para la impregnación de aisladores de papel.
Cables llenos de gas
El gas presurizado circula alrededor del cable en una tubería de acero.
Por lo general, el gas es nitrógeno. Dichos cables se utilizan en la transmisión de alto voltaje y están sujetos a corrientes de alta carga.
Tipos de cables subterráneos según la instalación
- Instalación directamente enterrada: Se excava una zanja y en ella se tiende el cable sin ningún elemento adicional. Se puede proporcionar una tubería de enfriamiento si es necesario.
- Instalación de túnel: Se cavan túneles donde el cable de alimentación tiene que cruzar un río. Los cables se colocan en el túnel. Sin embargo, el costo de instalación y mantenimiento es alto.
- A través de la instalación: Se excavan canales de hormigón y se tiende el cable. El mantenimiento es fácil y accesible ya que estos son visibles en el suelo.
- Instalación de línea aislada en gas: Para las líneas eléctricas que funcionan con un voltaje muy alto, se proporciona aislamiento de gas durante la instalación. Garantiza la seguridad operativa, pero el costo inicial es alto. Esta es una técnica relativamente nueva de instalación de cables de alimentación.
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