Solución:
Como los conductores de las líneas subterráneas están empaquetados más juntos que los de las líneas aéreas, la capacitancia es mayor. Esta capacitancia puede tomar una corriente de carga bastante sustancial.
Por cierto, la inductancia, ya que incluyen un área de bucle más pequeña, es menor.
Respuesta corta: El cable subterráneo (U / G) utiliza coaxial con blindaje de tierra.
Por lo tanto, es el material PE (polietileno) blanco el que aumenta la capacitancia subterránea, ya que separa el núcleo central y la vaina de tierra trenzada de cobre y no la proximidad de las líneas de fase a fase (aunque esto tiene algún efecto).
A continuación se muestra solo un ejemplo de una sola fase.
El diseño de los cables de distribución de energía ha mejorado a lo largo de las décadas y ahora tienen experiencia histórica sobre lo que funciona mejor.
Utilizan un núcleo de acero revestido de conductores no coaxiales con / sin revestimiento de aislamiento. Esto hace que la capacitancia de la línea eléctrica sea insignificante en comparación con el cable coaxial utilizado para U / G, ya que la línea de aislamiento a tierra es órdenes de magnitud mayor en el cable coaxial.
La unidad ABB en cuestión tiene un rango dinámico superior para manejar la amplia gama de corrección del factor de potencia de impedancia reactiva de cables que pueden incluir cables coaxiales U / G O / H y XLPE.
• Los reactores de derivación se utilizan para compensar la capacitancia de derivación de línea bajo carga ligera o sin carga para regular el voltaje.
• Los condensadores en serie se utilizan a menudo para compensar la reactancia inductiva de la línea con el fin de transferir más potencia y aumentar la estabilidad de la red.
Cable aéreo (triaxial) desenvainado
- cada haz de 3 cables lleva el mismo voltaje para reducir los efectos del arco y el viento.
Cable enfundado subterráneo (y en ocasiones aéreo) (cable XLPE blindado)
Cable de alto voltaje blindado Cross Link siempre utilizado para líneas eléctricas subterráneas.
Experiencia técnica
La capacitancia de una línea de transmisión monofásica viene dada por la relación de separación y radio efectivo.
$ C = dfrac {2πε} {ln ( frac {D} {r})} $ Donde r es el radio efectivo del conductor de fase.
Las líneas O / H se benefician de la separación de 2,3 o 4 conductores para mayor resistencia contra el viento y efectos de ruptura elevados debido al radio de divergencia del campo E reducido. Esto reduce L y aumenta C ligeramente, pero sigue siendo valores de C / km muy bajos, compare el C / km alto del cable coaxial U / G debido al pequeño espacio r del conductor central a la cubierta coaxial.
A continuación se muestra el modelo de Telegrapher de todas las líneas de transmisión, incluidas Ethernet, TV por cable, líneas telefónicas y líneas eléctricas de CA o CC. (excepto que aquí se ignora la fuga de derivación R)
La resistencia en CC no es la misma que la impedancia distribuida que afecta las reflexiones y las sobretensiones debido a las perturbaciones.
Las líneas O / H suelen ser triaxiales como las anteriores.
El cable O / H a menudo tiene una impedancia de onda característica SIL de 400 ohmios y los cables U / G son 50 ohmios = + / – 25% dependiendo de la ampacidad y la clasificación BIL.
Esto hace que las corrientes de sobretensión de arranque en negro sean más altas para los cables U / G, por lo que es necesario ajustar la reactancia de derivación.
Fotos a seguir.
Otro
Los cables aéreos de O / H son mucho más baratos por km de comprar e instalar, pero la frecuencia de las reparaciones es mayor debido a la exposición a rayos, huracanes y árboles. Pero también son más rápidos y económicos de reparar. Pero al observar la devastación en Puerto Rico y otros lugares con infraestructura deficiente, las ventajas de costo del ciclo de vida de los cables eléctricos U / G subterráneos a pesar de los costos de servidumbre más altos, el costo del cable y los costos de reparación resultan, pero con un MTBF más alto (si se hace correctamente). en costos de ciclo de vida más bajos. El estrés ambiental siempre afecta estas decisiones.