¿Debería haber una distancia mínima entre el suelo y la tierra a un nivel de voltaje de 11 kV? Vivo en la India y veo los trenes cuyo nivel de voltaje es de 25 kV, que es grande en comparación con los 11 kV.
Extrañamente, observé que se usan 25 kV en trenes cuya altura es mucho menor en comparación con la altura de 11 kV (¿no sé la altura exacta?). De acuerdo con la lógica de mi profesor, ¿la altura de la línea de 25 kV debe ser mayor que 11 kV? Corrígeme si me equivoco.
Piensa en eso por un momento, no es tan difícil.
¿Por qué se necesita la distancia al suelo?
1) ¿Evita que la alta tensión se arquee a tierra?
y / o
2) Evita que personas u objetos toquen las líneas, obviamente, tocar cualquier línea de alta tensión es un problema.
Con respecto al punto 1), la intensidad de campo promedio necesaria para hacer que el arco de alto voltaje sobre (en aire seco) sea aproximadamente 30kV / cm
Por lo tanto, para 11 kV, se necesitaría aproximadamente 1/3 de cm (3,3 mm) para evitar la formación de arco eléctrico.
Para 25 kV se necesita casi un cm (10 mm).
Obviamente, la altura a la que se montan las líneas de 11 kV y 25 kV no tiene nada que ver con el arco, ya que la distancia al suelo es mucho más grande de lo necesario para evitar eso.
Obviamente, la distancia al suelo tiene que ver con el punto 2), por lo que está relacionada con la seguridad. El hecho de que el voltaje sea de 11 kV o 25 kV realmente no importa en el espacio necesario. La autorización está relacionada con circunstancias externas.
La altura a la que una línea debe elevarse a se rige por su uso y calificaciones. El espacio aéreo real necesario alrededor de una línea de 25 kV para evitar una avería es solo de unos pocos cm. En este nivel bajo de 10s de kV, el voltaje real no influye en la altura de la línea.
En el caso de líneas de 25 kV sobre las vías del tren, el acceso al espacio debajo de las líneas está restringido. Los pasajeros están protegidos por el cuerpo del tren. Los trabajadores de mantenimiento en la pista deberían haber sido entrenados para no agitar postes de metal largos sobre sus cabezas. Se ha llegado a la altura para compatibilidad con los trenes.
En el caso de la distribución de 11 kV, estas líneas se ejecutan en todas partes. Hay poco para evitar que las personas que se sientan en los vehículos conduzcan debajo de ellos, tal vez incluso agitando sus brazos sobre sus cabezas. La altura de estos ha sido alcanzada por un comité, tratando de equilibrar la seguridad (los postes largos dan un buen espacio para la cabeza y por lo tanto son más seguros) contra el costo (los postes cortos son más baratos).
Tanto en los cables de potencia de 11kV como en las instalaciones de OHLE ferroviarias de 25kV, la estructura de soporte (poste o pórtico) está en el potencial de tierra, que es el punto relevante para fines de aislamiento.
Si observa los aisladores entre el cable y el soporte, debería encontrar que los de 25 kV son más largos. Esto no solo es para cumplir con la resistencia dieléctrica requerida en el aire seco, sino en toda la superficie del aislador, que a menudo tendrá una capa de suciedad y / o humedad que no es tan buena como el aire. Esa es también la razón por la que los aisladores suelen tener nervaduras.
Por el contrario, si observa OHLE energizado a voltajes más bajos (por ejemplo, 1500 V CC), normalmente tiene aisladores mucho más pequeños.
Tu pregunta termina siendo práctica. No vivo ni trabajo en la India, pero tengo cierta experiencia práctica en el tema en los Estados Unidos, donde el Código Nacional de Seguridad Eléctrica (el NESC, que no debe confundirse con el Código Eléctrico Nacional, NEC) rige el asunto.
El NESC es un documento práctico más que teórico. Si muchas décadas de experiencia sugieren que los polos de cierta altura soportan, con pocos contratiempos, conductores de un cierto voltaje, entonces el NESC permite esa altura a ese voltaje. Por lo que sé, para los polos de poder, el principal factor de control es la seguridad durante una tormenta de viento, cuando
Como ha observado otra persona que responde, el NESC también toma en cuenta las alturas de las actividades normales en el suelo debajo de las líneas, pero no realmente por una fórmula. Es una cuestión de experiencia, más bien.
Esta es la razón por la cual las alturas de los polos de potencia y los huecos de las bujías de los automóviles se contradicen entre sí en un orden de magnitud. Su tren es más parecido a la bujía.
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