C) cables aislados con goma etileno propileno

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Pérdidas de energía en los cables: clasificación

Las pérdidas de energía en los cables aislados están Ligadas a dos parámetros: la intensidad y la tensión. 

Pérdidas Dependientes de la intensidad:

aparecen en los elementos metálicos del cable. Podemos Clasificar las pérdidas, dependientes de la intensidad en

ØPérdidas en el conductor:
Son originadas por el efecto de Joule.

ØPérdidas en las pantallas por corriente de Circulación:
Son Debidas al efecto transformador, al poner a tierra los extremos de las Cubiertas metálicas se ha generado una espira en cortocircuito, la cual es Cortada por el campo magnético generado por el conductor recorrido por la corriente.

ØPérdidas por corrientes de Foucault:
En aquellos cables que poseen una Cubierta metálica puesta a tierra únicamente en un punto, o cables con dos o Más conductores con una cubierta metálica común, en ambos casos Landa1’ es despreciable.

ØPérdidas en las pantallas en cables bajo tubo de Acero:
Cuando una Capa de material magnético envuelve tres almas aisladas y apantallas. Los cables unipolares que deben prestar servicio en Redes de corriente alterna No deben nunca protegerse con armaduras de material ferromagnético, debido a Las elevadas corrientes inducidas que se generarían en ellas.

ØPérdidas en las armaduras:
Pueden considerarse de distinta Manera según se trate de cables unipolares o tripolares, expresadas como una Fracción Landa2 de las pérdidas en el conductor, así tenemos:

vCable unipolar.

vCable tripolar.

Perdidas dependientes de la tensión:


aparecen en el seno del aislamiento únicamente en los Cables recorridos por corriente alterna. Estas pérdidas se generan en el seno Del aislamiento al ser sometido dicho aislante a un campo eléctrico alterno.


Recursos anticorona:


Para poder reducir el efecto Corona es necesario reducir la intensidad del campo eléctrico en las Proximidades del conductor obteniendo que este valor no supere la rigidez Dieléctrica del aire, esto en las líneas de M. A. T. Y ultra alta tensión llega A constituir el factor determinante de la sección de los conductores o por lo Menos de su diámetro exterior y esto lo podemos obtener:

a)Aumentando la Separación entre fases (lo que implica un aumento de la inductancia aparente de La línea y un encarecimiento de los apoyos)

b)Aumentando la Sección y por tanto el radio de los conductores (lo que puede siginificar un Exceso de material conductor no justificado desde el punto de vista económico)

Los recursos más empleados son:

1)Conductores de Aluminio con alma de acero

2)Conductores a Base aluminio aleado

3)Conductores en Haz (la más adecuada)

4)Otros conductores Especiales

Respecto a las dos primeras una Forma lógica de aumentar el diámetro consiste en sustituir el cobre por el Aluminio.

Con los conductores formando un haz conseguimos una Disminución del campo eléctrico.

Ventajas del empleo en las líneas eléctricas de conductores múltiples o En haz

Esta disposición de los conductores Origina:

·Una disminución Importante del efecto pelicular

·Reducción del Coeficiente de autoinducción aparente

·Aumento de la Capacidad de transporte de la línea, puesto que al tener más conductores, Presenta mayor superficie refrigerante, que un único conductor de la misma Sección que los que forman el haz.

·Reducción de las Intensidades de campo eléctrico o del gradiente de potencial de dicho campo, Debido a que re>r y como consecuencia una menor interferencia en las líneas De comunicación, por efecto corona.

Misión y tipo de conexión de la pantalla a tierra de los cables Aislados

MISIÓN: eliminar o en todo caso Reducir las corrientes de circulación por las pantallas debido a un Acoplamiento inductivo con la corriente que pasa por los conductores, evitando Así pérdidas de energía activa en los cables. Reducir, tanto en régimen permanente Como durante un cortocircuito las tensiones inducidas entre las pantallas y Tierra. Las sobretensiones inducidas durante un cortocircuito debido al elevado Valor de estas, pueden provocar averías en los cables, fundamentalmente: en los Posibles empalmes y en las cajas de conexión que se emplean para la Transposición de las pantallas, así como la perforación del aislamiento de la Cubierta.

TIPOS:

A) SISTEMA DE PUESTA A TIERRA “SOLID-BONDING” (PUESTA A TIERRA EN AMBOS EXTREMOS)

B) SISTEMA DE PUESTA A TIERRA “SINGLE-BONDING: “SINGLE-POINT” O “MID-POINT” (PUESTA A TIERRA EN UN SOLO PUNTO)

C) SISTEMA DE PUESTA A TIERRA “CROSS-BONDING”

Efecto corona: definición del mismo y expresión de la tensión crítica

El efecto corona consiste en la ionización del aire Que rodea a los conductores de alta tensión. Este fenómeno tiene lugar cuando El gradiente eléctrico supera la rigidez dieléctrica del aire y se manifiesta en Forma de pequeñas descargas a escasos centímetros de los cables.

Definición de resistencia de aislamiento: unidades

Resistencia (Ri) que se opone Al paso de la corriente entre conductores y tierra, a través del aislante y se Expresa en M Ω/km.

La Ri de un cable de longitud “l” será la suma de la resistencia de cada una de las coronas elementales de Radio medio “x” y espesor “dx”. Esta se puede calcular mediante la ecuación:

Los valores de Ki para el EPR o el XLPE deben ser cien Veces mayores que los del PVC, por lo que deben presentar resistencias de Aislamiento de 1000 MΩ/km o superiores

Ri es inversamente proporcional a la longitud. Cuando La longitud es distinta a 1 km, se ajustará el valor de la resistencia obtenida En el ensayo a la longitud específica.

Definición de transposición de conductores: para que tipos de líneas se Utilizan

Para Obtener que en una línea con disposición asimétrica de conductores se produzcan Las mismas cdt por fase se recurre a la transposición de conductores.

Las Transposiciones solo se realizan debido a su dificultad en líneas de M.A.T (220 KV y 400 kV) en el resto de las líneas por debajo de estos niveles de tensión Se admite un cierto desequilibrio entre las tensiones simples o de fase, que no Va a comprometer el buen funcionamiento de la línea.

Cuáles son los criterios de Cálculo de las líneas eléctricas

·Criterio del calentamiento.

oHay que tener en cuenta si El conductor es desnudo o aislado, si está al aire o enterrado o enterrado y Bajo tubo, etc. Es necesario recurrir a los reglamentos y normas UNE Actualizadas a que nos remiten estos reglamentos.

·Criterio de la c. D. T.

oEl Real Decreto 1955/2000 de 1/12/2000 en su artículo 107 apartado 3, establece que la variación de tensión Máxima será del ± 7% de la tensión nominal Del sistema. Además las compañías suministradores y el REBT establecen otros Niveles de variación de tensión por debajo de este valor.

·Criterio del Comportamiento frente a las corrientes de cortocircuito

oLos conductores De una línea eléctrica deben cumplir la ecuación:

·Criterio del coste de la línea

oEl coste económico de una línea es función de la Sección del conductor empleado, pero los criterios son normativos, por tanto, De obligado cumplimiento.


·Criterio económico, pérdidas de energía En la línea


oLa anualidad total de gastos de una línea Será:


oPor lo que la línea más rentable es Aquella para la que:






Temperaturas máximas admisibles en funcionamiento normal y en Cortocircuito según el tipo de aislamiento


Material aislante

Tensión más Elevada en kV

Temperatura Máxima

Servicio

Cortocircuito

Aislamiento de papel

66

80

160

Impregnado no migrante

750

90

250

Goma SBR

11

75

200

Goma etileno-propileno EPR

150

90

250

Goma silicona

1

200

300

Polietileno reticulado XLPE

250

90

250

Termoplásticos (PVC)

6

70

160

Cable HPR  (solo para AT)

105

250

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