Por: Mikhail Dmitriev(https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:activity:7249402749879042049/)
En las redes de 6-35 kV, los cables unipolares suelen estar dispuestos en un triángulo cerrado (1), y las pantallas de cables tienen una pequeña sección transversal de hasta 50 mm2 y una simple conexión a tierra sólida. Averigüemos qué sucede si los cables, a diferencia del proyecto, no se colocan en un triángulo cerrado, sino de otra manera.
Tres cables unipolares de 6-35 kV colocados en un triángulo cerrado (1) deben estar unidos entre sí con correas. De lo contrario, al llenar con tierra, la fase superior puede bajarse entre las otras dos (2). Cabe señalar que una alternativa conveniente a la unión periódica de las tres fases es un cable triplex, que consta de tres fases trenzadas juntas por el fabricante.
También hay casos en los que los cables se colocan en fila (3) porque este método de tendido es más fácil para las organizaciones de instalación (ya que los cables no necesitan ensamblarse y unirse). Averigüemos qué sucede si los cables no se colocan en un triángulo, sino en una fila:
- Las corrientes longitudinales inducidas de 50 Hz en las pantallas (Is) y las pérdidas de potencia asociadas en las pantallas (Ps) serán mayores, esto es malo.
- El enfriamiento de los cables mejorará, esto es bueno.
- El campo magnético por encima de la línea del cable aumentará, lo que no es tan bueno si las corrientes del núcleo del cable son superiores a 1000 A.
- La impedancia longitudinal de la secuencia positiva (activa, inductiva) aumentará, es decir, la caída de voltaje en la línea de cable aumentará, esto no es tan bueno si la línea de cable es larga.
Teniendo en cuenta los dos primeros factores, la corriente permitida del núcleo de la línea de cable cambiará, pero sin cálculos es difícil decir si aumentará o disminuirá: la respuesta depende de la sección transversal de las pantallas y su esquema de puesta a tierra. Por ejemplo, para una línea de 10 kV con una sección transversal de pantalla de 35 mm2, que está conectada a tierra en ambos lados, la corriente permitida no cambiará mucho (solo alrededor del 5%).
Hablemos hoy de las pérdidas de energía en las pantallas. Supongamos que la empresa instaladora se desvía del proyecto y coloca las fases no en un triángulo cerrado (1), sino en una fila (3). ¿Cuánto aumentarán las pérdidas en las pantallas (y, en consecuencia, en toda la línea de cable)?
Realizaremos el cálculo utilizando el ejemplo de una línea de cable típica de un solo circuito de 10 kV, con cables AL 500 mm2 / CU 35 mm2, de 5 km de longitud, con una corriente central anual media de 250 A.
Se puede ver en la tabla que los resultados de cambiar (1) a (3) son:
- Las corrientes inducidas aumentaron 2 veces.
- Las pérdidas de potencia aumentaron 4 veces.
- El costo de las pérdidas aumentó 4 veces.
Si hablamos en unidades absolutas, entonces:
- Las pérdidas de energía aumentaron en ~110 000 kWh por año.
- El coste de las pérdidas aumentó en ~22.000 euros al año.
- El coste de las pérdidas aumentó en ~660 000 euros cada 30 años.
Artículo realizado por el Ing. Mikhail Dmitriev a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.
