¿Qué tipo de potencia y voltaje puede conducir el cable en la foto y por qué está compuesto de muchos cables pequeños? ¿Y si el diámetro de los cables de cobre solo fuera un poco más grande? ¿Cómo se debe elegir el diámetro correcto para el combo de voltaje / vataje dado?
¿Qué tipo de potencia y voltaje puede conducir el cable en la foto?
Eso es un cable de alto voltaje. Suponiendo que el espesor del aislamiento XLPE (material blanco) es de al menos 132kV o más.
Editar: Según el OP de Reddit, el cable tiene un conductor de cobre de 1,750 mm². Este es un cable enorme . (Cualquier cosa superior a 630 mm² es inusual; cualquier valor superior a aproximadamente 1.200 mm² es un pedido especial que la compañía de cable no suele realizar). Un cable de este tipo sería capaz de transportar aproximadamente 1.600 amperios. Suponiendo que el voltaje sea 132kV trifásico que sea 365 MVA o aproximadamente 292 megavatios a un factor de potencia de 0.80.
Aquí hay un cable similar que tuve en el trabajo para (creo) 300kV. Sería capaz de transportar al menos 100 amperios (probablemente mucho más), o alrededor de 100 MW, lo suficiente para alimentar a toda la ciudad CDB por su cuenta.
¿Porquéestácompuestodemuchoscablespequeños?¿Quépasaríasieldiámetrodeloscablesdecobreindividualesfueraunpocomásgrande?
Elconductortienevarioshilosparaquepuedadoblarseparalainstalación.Unconductordecobresólidoseríamuydifícildedoblar.
Eldiámetrodeloshilosesuncompromisoentreelcostodefabricación(loscablesmáspequeñosrequierenmásfabricación)ylafacilidaddeinstalación.Nohayningunarazónparticularparaeltamañoexactodelascadenasindividuales.
¿Cómosedebeelegireldiámetrocorrectoparaelcombodevoltaje/vatajedado?
Sinentrarendetallessobreloscálculosdetamañodelcable(hayestándaresnacionalescompletossobreestetema;consulteAS/NZS3008Instalacioneseléctricas-Seleccióndecables.)
Primero,decidimosquévoltajeestamosusando.EnAustralia,losvoltajescomunesparadistribuciónson11,22,33kV;Losvoltajescomunesparalatransmisiónson66,132,220,300kV.Cuantomayorseaelvoltaje,másgruesoseráelaislamiento(XLPE).
Ensegundolugar,decidimoscuántacapacidaddecargaactualnecesitamos.Despuésdealgunoscálculos,podríamosdeterminarqueelcircuitonecesitatransportar100amperiosparasatisfacerlademandaenelpresente,permitiruncrecimientofuturodelacargayunpocomásdecapacidadparacontingencias.Cuantamáscapacidaddecorrientenecesitemos,másgrandesdebenserlosconductoresdecobre(mm²).
Entercerlugar,determinamosenquétipodeentornoviviráelcable.Elflujodecorrienteenuncableproducecalor,ylacapacidaddetransportedecorrientedeuncableestálimitadaporsutemperatura.Uncableinstaladoenunambientecalurosonopuedellevartantacorrienteantesdesobrecalentarse,porloquetenemosqueusaruncablemásgrandedelohabitual.
Conociendoelvoltaje,lacapacidaddetransportedecorrienteyelentornodeinstalacióndelcable,ahoraestamosenunaposiciónparaseleccionareltamañodelcablerequerido.Haríamosestoporreferenciaalcatálogodeunfabricantedecablequetienetablascomoesta:
Como ejemplo, podría decidir que necesito un cable de 33 kV que pueda transportar 400 amperios. Se instalará en conductos subterráneos. Utilizo la tabla de "clasificaciones actuales" para seleccionar el cable más pequeño posible que pueda transportar 400 amperios; en este caso, se requeriría un cable de 240 mm².
El diámetro total nominal de un cable de este tipo es de 45,9 mm.
Tenga en cuenta que no nos importa realmente el 'diámetro' del cable como tal; nos preocupa el área de la sección transversal del conductor (mm²), es decir, cuánto cobre hay en el cable. El diámetro solo importa cuando realmente vienes a instalar la cosa.
Una de las respuestas en la discusión de Reddit que vinculó dijo que el cable podría llevar de 69,000 a 500,000 voltios, y esta podría llevar de 1,000 a 1,400 Amps.
Los cables grandes normalmente se componen de muchos hilos pequeños no aislados, de lo contrario serían demasiado rígidos para doblarse.
En el cableado normal de 120/240 voltios, los cables AWG 8 y más grandes están trenzados. En electrónica, puede encontrar cables tan pequeños como el # 26 trenzado.
El revestimiento de acero es para resistencia y el núcleo de cobre con más de 300 hilos mejora la inductancia / N y el área de superficie para el efecto Piel / N una conductividad más profunda de los hilos de diámetro pequeño y la impedancia compleja más baja, incluyendo Zo la resistencia de pérdida más baja con un alto factor de relleno.
Esto es ideal para bajas EMI, bajas pérdidas de conducción, bajas pérdidas de efecto de piel, alta resistencia a la tracción y alta confiabilidad para líneas de transmisión en bus o largas. (Gee, esto está empezando a sonar como un comercial;)
EstosedenominacableXL-PEdondelaXesparaeldieléctricoreticulado(molecular)queutilizaPolietilenoqueseprocesaposteriormenteatravésdelprocesamientodehazdeelectronesde1GeV,enunprocesodereticulación"en frío". Esto bloquea el aislamiento para elevar el voltaje de caída (BDV) al fundir las impurezas y los huecos para evitar la descarga parcial en los cables de alta tensión.
(utilizan un proceso similar para los neumáticos de autos vulcanizados y todos los demás tipos de cables de calidad).
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