2 Cables Subterraneos
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Dept. Ingeniera Elctrica Adolfo Hernando Mateos
Redes de distribucin en BT
Instalaciones Industriales II
Mster Universitario en Ingeniera Industrial.
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Dept. Ingeniera Elctrica Adolfo Hernando Mateos
Normativa en BT
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REBT: Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin
ITCs:Instruccin Tcnica Complementaria
Guas: Explican las ITC
Normas particulares de las compaas distribuidoras
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3.- Aislante. Cada conductor lleva un envolvente aislante, de diferentes caractersticas, segn el tipo de
cable. Se emplea generalmente papel impregnado en aceite mineral o aislantes secos como son el
policloruro de vinilo, el polietileno, el polietileno reticulado, el caucho natural o sinttico y el etileno-
propileno.
4.- Pantalla. Se aplica una pantalla sobre cada uno de los conductores aislados con el fin de confinar el
campo elctrico al interior del cable y limitar la influencia mutua entre cables prximos. La pantalla est
constituida por una envoltura metlica de cobre.
5.- Rellenos. Su misin es dar forma cilndrica al conjunto de los tres conductores.
6.- Armadura: Es un envolvente constituido por cintas, pletinas o alambres metlicos.
7.- Cubierta. Recubre exteriormente el cable, protegiendo la envoltura metlica de la corrosin y de otros
agentes qumicos.
1.- Conductores. Generalmente son cableados y su misin es conducir la corriente. Cada uno de los
cables se llama cuerda.
2.- Capa semiconductora. El conductor se recubre de
una capa semiconductora, cuya misin es doble. Por
una parte, impedir la ionizacin del aire, que en otro
caso se producira en la superficie de contacto entre
el conductor metlico y el material aislante. Y por
otra, mejorar la distribucin del campo elctrico en la
superficie del conductor.
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General Cable
Cubierta
Pantalla de alambres de Cu
Semiconductor exterior
Aislamiento de XLPE o EPR
Semiconductor interior
Conductor de Cu o Al
Lmina longitudinal de Cu o Al
Cables subterrneos
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Conductor de cobre
Capa semiconductora
Aislamiento XLPE
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Segn su configuracin, los cables subterrneos se pueden dividir en unipolares y multipolares.
Cable unipolar
Este cable se ha empleado en corriente continua, pero en la actualidad se emplea mucho en muy alta
tensin. Est constituido por una sola alma, que casi siempre es de seccin circular. Los aislamientos y
la proteccin son similares al cable multipolar.
En los ltimos aos, los aumentos en la demanda de potencia han llevado al uso de tensiones cada
vez mayores. El problema que se presenta es el de elegir entre cable unipolar y tripolar, dependiendo de
los factores econmicos, capacidad de transporte y gastos de instalacin.
Cable multipolar
Se denomina cable multipolar el formado por dos o ms conductores, bien sean de fases, neutro,
proteccin o de sealizacin; cada uno lleva su propio aislamiento y el conjunto puede completarse
con envolvente aislante, pantalla, recubrimiento contra la corrosin y efectos qumicos, armadura
metlica, etc.
Los principales tipos de cables multipolares son:
a) Bipolar. Destinado al transporte de energa elctrica por corriente continua o
monofsica.
b) Tripolar. Empleado en el transporte de corriente alterna trifsica. Las formas de los
conductores pueden ser circulares o sectoriales y la seccin de la cubierta es normalmente
circular.
c) Tetrapolar. Est constituido por cuatro conductores, tres fases y neutro, siendo ste de
menor seccin que las fases.
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Conductores
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=
: resistencia elctrica (en )
: resistividad ( en . ). Depende de la temperatura.
: longitud del conductor (en )
: seccin del conductor (en )
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Conducciones
Canalizaciones
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Canalizaciones
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Clculo de la seccin de un conductor
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Calentamiento del conductor
Intensidad nominal de consumo en condiciones normales
Intensidad en condiciones anormales (cortocircuitos)
Cada de tensin
Calidad de potencia
Resistencia mecnica del conductor
Lneas areas
Consideraciones econmicas
Prdidas por efecto Joule
Amortizacin de la inversin
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Calentamiento del conductor
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Efecto Joule: =
Conduccin, conveccin y radiacin:
Temperatura ambiente
Conductividad trmica Aislante
Disposicin (enterrado, en tubo, en bandeja ,lnea area, )
Velocidad del viento
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Calentamiento del conductor: corriente nominal
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En la prctica: tablas en funcin de
Material del conductor
Condiciones de enfriamiento (K: aislamiento, canalizacin, exposicin)
Dimetro o seccin
Proporcionan la corriente mxima en el conductor
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Tablas para clculo de Secciones
Lneas subterrneas, cables de aluminio
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Factores de Correccin
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Si la profundidad supera los 0,7 m, hay que usar factor de reduccin
5.
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Factores de correccin
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Calentamiento del conductor: corriente nominal
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Esta corriente debe ser superior a la corriente mxima previsible para alimentar a las cargas en
funcionamiento normal
Trifsica: = cos
Monofsica: = cos
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Cada de tensin
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Razones de la cada de tensin
Efecto resistivo
Efectos inductivos
Efectos capacitivos
En BT normalmente slo se tiene en cuenta el efecto resistivo, salvo en la red de distribucin, cerca del CT.
Tabla de la IT BT 007
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Cada de tensin
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con carga nica
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Etapas:
Clculo de seccin por cada de tensin
Comprobacin de la seccin por calentamiento
Comprobacin de la seccin por cortocircuito
Suposiciones
Lneas solo resistivas.
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con carga nica
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con carga nica
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Cada de tensin
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con carga nica
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Cada de tensin
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con mltiples cargas
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con mltiples cargas
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Clculo de la seccin de un conductor en una lnea
monofsica de c.a. con mltiples cargas
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Calentamiento del conductor: cortocircuito
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Calentamiento del conductor: cortocircuito
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Calentamiento del conductor: cortocircuito
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Calentamiento del conductor: cortocircuito
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Calentamiento del conductor: cortocircuito trifsico
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ccncc IUS ..3Potencia Cortocircuito en el punto de conexin
cc
n
ccZ
U
I3
Corriente de cortocircuito trifsica
cc
N
ccZ
US
2
Impedancia cortocircuito en el punto de conexin
Icc 3
nU
ccZ
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Calentamiento del conductor: cortocircuito
monofsico
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Cortocircuito en el REBT:
Se desconoce la impedancia del circuito de alimentacin (impedancia del trafo, red de distribucin y acometida)
Se supone que = 0,8
Se supone el caso ms desfavorable el defecto fase-tierra
Se desprecia la impedancia de los cables.
=,
Donde:
: Intensidad mxima de cortocircuito
: Tensin de alimentacin fase-neutro
: Resistencia del conductor de fase entre el punto considerado y la alimentacin (CGP)
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Calentamiento del conductor: cortocircuito
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Cortocircuito
Corrientes elevadas
Tiempo breve (actan protecciones)
Temperatura debe mantenerse en lmites aceptables
Clculo de seccin mnima dados:
Corriente de cortocircuito
Tiempo mximo de cortocircuito
Material del conductor y aislante
Normalmente en BT no es determinante:
Lejos del CT: alta impedancia, baja Icc
Protecciones limitan el cc a tiempos muy breves
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Ejemplo: Secciones de cable
Instalaciones Industriales II
Mster Universitario en Ingeniera Industrial.
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