Los cables en los sistemas eléctricos son una parte importante para conectar las centrales eléctricas, subestaciones y los usuarios. Los cables con diferentes niveles de voltaje tienen distintos diseños y aplicaciones. Este artículo explorará las principales diferencias entre dos tipos comunes de cables de media tensión: el 10kV cable y el 15kV cable.
En los sistemas de transmisión de energía, los cables de media tensión se utilizan comúnmente en redes eléctricas urbanas y en sistemas de distribución industrial para transportar y distribuir la energía eléctrica. Los cables de 10kV y 15kV son dos tipos de cables de media tensión que se usan con frecuencia. Sus voltajes nominales son de 10kV y 15kV, respectivamente (con un voltaje de operación de 8.7kV).
Nivel de Voltaje
El voltaje nominal de un cable generalmente se presenta en forma de Uo/U (Um), por ejemplo, 3.6/6 (7.2), 6/6 (7.2), 6/10 (12), 8.7/10 (12), 8.7/15 (17.5), 12/20 (24), 18/30 (36) kV, etc. Uo representa el voltaje nominal de frecuencia industrial entre el conductor del cable y la tierra o la pantalla metálica en el diseño del cable. U representa el voltaje nominal de frecuencia industrial entre los conductores en el diseño del cable. Um es el valor máximo de voltaje que el equipo puede soportar en el sistema.
- Cable de 8.7/10kV: Adecuado para sistemas eléctricos con un voltaje de operación máximo de 10kV, y un voltaje máximo del sistema que generalmente no supera los 12kV.
- Cable de 8.7/15kV: Adecuado para sistemas eléctricos con un voltaje de operación máximo de 15kV, y un voltaje máximo del sistema que generalmente no supera los 17.5kV.
Materiales Aislantes y Espesor
Debido a que el cable de 8.7/15kV debe soportar un voltaje más alto, su capa aislante suele ser más gruesa que la del cable de 8.7/10kV. Esto ayuda a prevenir descargas parciales y la ruptura eléctrica, aumentando la confiabilidad general del cable.
- Cable de 8.7/10kV: Utiliza una capa aislante de polietileno reticulado (XLPE) de espesor estándar.
- Cable de 8.7/15kV: Emplea una capa aislante de XLPE más gruesa para garantizar una operación segura.
Áreas de Aplicación
- Cable de 8.7/10kV: Ampliamente utilizado en redes de distribución de media tensión en plantas industriales, edificios comerciales y zonas residenciales.
- Cable de 8.7/15kV: Principalmente utilizado en situaciones que requieren un voltaje más alto, como grandes fábricas, minas o líneas de transmisión de energía de larga distancia.
Costos e Instalación
A medida que aumenta el nivel de voltaje, también lo hace el costo del cable. Esto se debe a que un voltaje más alto requiere una capa aislante más gruesa y un diseño estructural más complejo. Además, la instalación y el mantenimiento de los cables de 8.7/15kV son más complicados y costosos.
Consideraciones de Seguridad
En entornos de alto voltaje, la seguridad del cable es crucial. Un nivel de voltaje más alto significa un mayor peligro potencial. Por lo tanto, el diseño del cable de 8.7/15kV se enfoca más en el rendimiento eléctrico y la resistencia mecánica para garantizar un funcionamiento confiable a largo plazo.
Conclusión
La principal diferencia entre el 10kV cable y el 15kV cable de radica en el voltaje máximo de operación continua que pueden soportar. Estas diferencias afectan el diseño del cable, su área de aplicación, costos y requisitos de instalación. En proyectos específicos, se debe seleccionar el cable más adecuado según las necesidades reales y el presupuesto.
En general, en las operaciones de las compañías eléctricas, para garantizar un margen suficiente en el suministro eléctrico y enfrentar posibles situaciones complejas e imprevistas, suele elegirse el modelo de 8.7/15kV. Una de las razones importantes es que 15 es aproximadamente la raíz cuadrada de 3 veces 8.7. Esta proporción tiene ventajas significativas en términos de estabilidad y seguridad en la transmisión y distribución de energía.