Por: MIKHAIL DMITRIEV
Al diseñar líneas de cables, es muy raro encontrar proyectos que incluyan una sección de documentación donde se realicen cálculos de la magnitud del campo magnético H de la línea. Al mismo tiempo, el campo magnético H puede representar un peligro significativo, principalmente bajo las siguientes circunstancias:
- La línea está compuesta por cables unipolares.
- Los cables unipolares están dispuestos en hilera a una distancia S entre sí (ver esquema).
- La distancia entre los cables unipolares supera el estándar de S = 0.2-0.3 m (ver la foto, donde se instalan empalmes y la distancia puede alcanzar S = 0.5-1.0 m o incluso más).
- La profundidad de los cables bajo tierra no supera h1 = 1-2 m.
- La corriente alterna de 50 Hz en el núcleo del cable, en modo de operación normal, supera valores de 500-1000 A.
En las figuras (a) y (b) se muestra un ejemplo del cálculo del valor eficaz H de la intensidad del campo magnético de una línea de cables. Los cálculos se realizaron con una corriente en los núcleos de 1000 A y sin corrientes inducidas en las pantallas metálicas (caso de puesta a tierra en un solo extremo o cross-bonding). Los cálculos no dependen del nivel de tensión de la línea y son comunes para cualquier línea de 6-500 kV construida con cables unipolares.
Si asumimos que la distancia desde el pecho de una persona hasta los cables enterrados es Y = h1 + h2 = 2 m, entonces, observando la Figura (b), se puede ver que para una persona situada directamente sobre la línea (X=0), la intensidad del campo magnético (dependiendo de la distancia S entre fases) puede alcanzar en algunos casos los H=80 A/m.
Para comprender si dicho campo H es peligroso o no, es necesario conocer las intensidades permitidas para zonas residenciales y no habitadas, así como el tiempo de permanencia de una persona en la zona de acción. Por ejemplo, en algunos países, el valor de 16 A/m se considera el límite permitido para zonas residenciales (la línea naranja en las figuras es de 20 A/m). Si el área no está habitada y es de difícil acceso, con permanencia ocasional y breve de personas, el valor permitido suele ser de 80 A/m (línea roja en las figuras).
Al comparar los cálculos (b) con los valores permitidos de 16 (80) A/m, queda claro que los niveles del campo magnético pueden superar los límites permitidos, especialmente en aquellos puntos donde la distancia entre fases supera los S = 0.2-0.3 m; es decir, en la zona de los empalmes de cables.
Por lo tanto, la ubicación de los empalmes debe proyectarse lejos de los lugares de permanencia de personas. Esto es especialmente crítico para líneas de 110-500 kV, donde las corrientes en modo de operación normal pueden superar fácilmente los 1000 A. Quizás, en tales casos, los campos de los empalmes no solo deban alejarse de la gente, sino también señalizarse o vallarse, de modo que nadie permanezca sobre ellos (es decir, no permitir casos con X < 2-3 m).
Considero que los cálculos de campo magnético deberían ser obligatorios para cualquier proyecto de líneas de cables de 110-500 kV.
Artículo realizado por MIKHAIL DMITRIEV a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.
