Cálculo de los parámetros de cables subterráneos para sistemas de potencia

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo principal exponer el desarrollo y la obtención en forma teórica, desde sus orígenes principios básicos, de las fórmulas que se utilizan para el cálculo de los parámetros de los cables subterráneos y que al hacer uso de ella se puedan confeccionar tablas variando ciertas dimensiones ya sea del conductor o de su situación con relación a los otros conductores. Los cables subterráneos de corriente tienen la misma clase de constantes que las líneas aéreas de transmisión: 1.- Una impedancia en serie, que consiste en una resistencia y una reactancia inductiva. 2.- Una impedancia. en paralelo que consiste en una resistencia. Y una reactancia capacitiva en paralelo. Sin embargo, existen varias diferencias importantes, por ejemplo; a.- Los conductores en un cable subterráneo están mucho más cercanos uno del otro que los conductores en las líneas aéreas. b.- El conductor dentro de un cable no tiene frecuentemente la sección circular; pero está modelado más o menos en una forma de sector regular. c.- Los conductores que se hallan en un cable están rodeados por otros cuerpos metálicos (usualmente tomas de tierra tal como blindajes, cubiertas de plomo o tuberías de acero. d.- El material aislante entre los conductores es sólido antes que gaseoso en la mayoría de los casos, frecuentemente el material aislante es homogéneo. Todos estos factores contribuyen a complicar el cálculo de los parámetros, la proximidad de los conductores de las otras fases; forma irregular de estos a través de la sección transversal del cable tiende a la distribución no uniforme de la corriente de carpa en la superficie del conductor. Toda distribución no uniforme de corriente, así como también las corrientes parásitas o de Eddy y otras corrientes inducidas en las envolturas del cable, tuberías de acero, etc., modifica lo. reactancia de la línea y aumentan las pérdidas. También el aislante sólido tiene pérdidas dieléctricas que aumentan con el uso y a veces dan lugar a un potencial de Corona en los vacíos producidos internamente entre los conductores y el aislante. Todos estos factores son considerados en el cálculo de la resistencia y reactancias, son hallados tanto teórica como experimentalmente (mediante curvas). Con relación a los conductores se puede decir que generalmente son hechos de hilos de cobre que se encuentran trenzados, los diferentes tipos de conductores que son usados en los cables subterráneos se muestran en la fig.1. Cuando el cable está constituido de un solo conducto 1.a.