¿Por qué los cables subterráneos “requieren un mayor grado de compensación de potencia reactiva” que las líneas aéreas?

Respuesta corta: el cable subterráneo (U / G) usa un cable coaxial con protección de tierra.

Por lo tanto, es el material de PE blanco (polietileno) el que aumenta la capacitancia subterránea, ya que separa el núcleo central y la cubierta de tierra de la trenza de cobre y no la proximidad de las líneas de fase a fase (aunque esto tiene algún efecto).

A continuación se muestra un ejemplo de una sola fase.

Eldiseñodeloscablesdedistribucióndeenergíahamejoradoalolargodelasdécadasyahoratienenexperienciahistóricaenloquefuncionamejor.

Usannúcleodeacerorevestidodeconductornocoaxialcon/sinrevestimientodeaislamiento.EstohacequelacapacitanciadelalíneaeléctricaseainsignificanteencomparaciónconelcablecoaxialutilizadoparaU/G,yaquelalíneadeaislamientoatierraesdeunamagnitudmayorenelcablecoaxial.

LaunidadABBencuestióntieneunrangodinámicosuperiorparamanejarelampliorangodecorreccióndelfactordepotenciadeimpedanciareactivadeloscablesquepuedenincluirelcablecoaxialU/GXLPEO/HyXLPE.

•LosreactoresdederivaciónseutilizanparacompensarladerivacióndelalíneaCapacitanciabajocargalivianaosincargapararegularelvoltaje.
•Loscondensadoresserieseutilizanamenudoparacompensarlalínea.reactanciainductivaparatransferirmáspotenciayaumentarlaestabilidaddelared

Cableaéreo(triaxial)sinrevestimiento

• cada haz de 3 cables lleva el mismo voltaje para reducir los efectos del arco y el viento.

Cable entubado subterráneo (y en ocasiones elevado) (cable blindado XLPE)

Cableblindadodealtovoltajedeenlacecruzadosiempreutilizadoparalíneaseléctricassubterráneas.

Antecedentestécnicos

Lacapacitanciadeunalíneadetransmisiónmonofásicaestádadaporlarelacióndeseparaciónyradioefectivo.

\$C=\dfrac{2πε}{ln(\frac{D}{r})}\$Dondereselradioefectivodelconductordefase.

LaslíneasO/Hsebeneficiandelespaciado2,3o4conductoresmuyseparadosparaunamayorresistenciacontraelvientoyelaumentodelosefectosdedegradacióndelradiodedivergenciadelcampoEreducido.EstoreduceLylevantaCligeramenteperoaúnesmuybajoC/kmcomparaelaltoC/kmdelcablecoaxialU/Gdebidoalapequeñabrechardelconductorcentralalavainacoaxial.

Acontinuaciónsemuestrael modelo de Telegrapher de todas las líneas de transmisión, incluidas Ethernet, televisión por cable, líneas telefónicas y alimentación de CA o CC. líneas. (excepto que la fuga de la derivación R se descuida aquí)

La resistencia en CC no es la misma que la impedancia distribuida que afecta los reflejos y las sobretensiones debidas a perturbaciones.

Las líneas O / H a menudo son triaxiales como las anteriores.

El cable O / H a menudo se clasifica como SIL. La impedancia de onda es característica de 400 ohmios y los cables U / G son 50 ohmios = + / - 25% según la ampacidad y la clasificación BIL.

Esto hace que las subidas de tensión de arranque en negro sean más altas para los cables U / G, por lo que la reactancia de derivación debe ajustarse.

Fotos a seguir.

Otro

En general, los cables O / H son mucho más baratos por km para comprar e instalar, pero la frecuencia de las reparaciones es mayor debido a los rayos, los huracanes y la exposición a los árboles. Pero también son más rápidos y más baratos de reparar. Pero al observar la devastación en Puerto Rico y otras ubicaciones con infraestructura deficiente, el costo del ciclo de vida de los cables de alimentación U / G subterráneos a pesar de los mayores costos de servidumbre, el costo del cable y los resultados de los costos de reparación, pero a un MTBF más alto (si se hace correctamente), resulta en menores costos del ciclo de vida. El estrés ambiental siempre afecta estas decisiones.

A medida que los conductores de las líneas subterráneas se agrupan más cerca que para las líneas aéreas, la capacitancia es mayor. Esta capacitancia puede tomar una corriente de carga considerable.

Por cierto, la inductancia, ya que incluye un área de bucle más pequeña, es menor.

Pregunta: ¿Por qué los cables subterráneos “requieren un mayor grado de compensación de potencia reactiva” que las líneas aéreas?

Respuesta:

Debido a que la capacitancia de la línea subterránea para los cables de alimentación es mucho mayor que la capacitancia de la línea aérea.

Principales razones para esto:

• Los cables están más cerca uno del otro.

• Los cables están más cerca de la tierra (a unos pocos centímetros).

La inductancia también es más baja.

También, porque (como resultado de las características anteriores) las líneas subterráneas tienen 20-75 veces la corriente de carga de la línea que tiene una línea aérea (dependiendo del voltaje de la línea).

Fuente:

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Además, si desea observar más de cerca las características generales de las líneas de transmisión a través de las matemáticas, también puede consultar este documento (otros también lo han publicado):

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