Cabos de alta tensão são um tipo de cabo usado para transmitir altas tensões e grandes correntes., normalmente utilizado na distribuição e transmissão de energia elétrica, bem como em subestações elétricas. De acordo com os padrões da Comissão Eletrotécnica Internacional, Os cabos de alta tensão são classificados em três especificações: 110kV, 220kV e 500kV. Cabos de 110kV e superiores são chamados de cabos de ultra alta tensão.
Índice
- Diferentes níveis de tensão em cabos para alta tensão
- Aplicações de cabos de alta tensão em subestações e distribuição de energia
- Parâmetros importantes de cabos de alta tensão
- Qual é a perda em cabos de alta tensão??
- Cabos de alta tensão podem ser usados na distribuição de baixa tensão?
Diferentes níveis de tensão em cabos para alta tensão
Cabos de alta tensão 110kV
Cabos de alta tensão de 110kV normalmente usam materiais de isolamento de polietileno reticulado., e o condutor é cobre ou alumínio, com seções transversais variando de 50 uma 2000 milímetros quadrados. Esses cabos são adequados para distribuição de energia elétrica em cidades e para pequenas subestações elétricas..
Cabos de alta tensão 220kV
Los cabos de 220kV use condutores de cobre ou alumínio, e materiais de isolamento incluem polietileno reticulado, polietileno reticulado depositado e poliestireno bloqueado. As seções transversais desses produtos variam entre 50 S 2000 milímetros quadrados, e são usados em grandes subestações elétricas e em importantes sistemas de distribuição e transmissão de energia..
Cabos de alta tensão 500kV
Cabos de alta tensão de 500kV são cabos de ultra-alta tensão usados em sistemas de transmissão e distribuição.. Esses cabos possuem grandes seções transversais tanto no isolamento quanto no condutor.. A camada protetora do cabo pode ser de liga de alumínio ou fita de aço. Graças às suas características de resistência de alta tensão, interferência eletromagnética, baixas perdas e baixo ruído, Eles são adequados para projetos de transmissão e transformação de energia em grande escala..
Aplicações de cabos de alta tensão em subestações e distribuição de energia
Subestações
As subestações elétricas requerem uma grande quantidade de cabos de alta tensão, incluindo cabos de transmissão, cabos de alta tensão internos à subestação e cabos de alta tensão em túneis. Terminais de cabos são instalados nas saídas da subestação para conectar a subestação às linhas de transmissão., permitindo que a eletricidade seja levada para toda a cidade.
Distribuição e transmissão de energia
Muitos cabos de alta tensão são usados na distribuição e transmissão de energia., incluindo cabos aéreos, cabos de túnel e cabos de alta tensão enrolados em transformadores. A capacidade dos cabos de alta tensão suportarem altas tensões e sua maior estabilidade podem efetivamente reduzir as perdas de energia durante a transmissão, tornando-os componentes amplamente utilizados na distribuição e transmissão de energia.
Parâmetros importantes de cabos de alta tensão
Diâmetro do driver
O diâmetro do condutor de um cabo de alta tensão é um parâmetro crucial, uma vez que influencia diretamente a resistência elétrica e as perdas de potência do cabo. Em geral, quanto maior o diâmetro do condutor, quanto menor a resistência e, portanto, perdas de energia. Normalmente, O diâmetro do condutor em cabos de alta tensão varia entre 50 mm e 200 milímetros.
Espessura da camada isolante
A espessura da camada isolante é um dos parâmetros chave em cabos de alta tensão.. Sua principal função é isolar o condutor sob alta tensão, garantindo o uso seguro do cabo. Em geral, quanto maior a espessura da camada isolante, maior será a capacidade de isolamento do cabo e sua vida útil. A espessura típica da camada isolante em cabos de alta tensão varia entre 1 mm e 5 milímetros.
diâmetro externo do cabo
O diâmetro externo do cabo refere-se ao tamanho máximo da bainha externa do cabo. É influenciado por fatores como o ambiente do aplicativo, requisitos elétricos e resistência mecânica. Em termos gerais, quanto maior o diâmetro externo do cabo, maior será sua resistência mecânica, tornando-o adequado para setores industriais pesados. Porém, um diâmetro externo muito grande pode dificultar a instalação e a fiação, portanto, deve ser escolhido com base nas necessidades específicas do ambiente de aplicação.
Outros parâmetros de tamanho
Outros parâmetros de dimensionamento de cabos de alta tensão incluem espessura da camada de blindagem e espessura da bainha. A camada de blindagem reduz o indutância e capacitância do cabo, enquanto a capa o protege. A espessura de ambas as camadas também deve ser selecionada de acordo com as condições específicas do ambiente de aplicação..
Em resumo, Os parâmetros de dimensionamento de cabos de alta tensão são fatores cruciais que afetam seu desempenho. É necessário selecionar o diâmetro do condutor, a espessura da camada isolante, o diâmetro externo do cabo e outros parâmetros com base nos requisitos elétricos e nas condições do ambiente de aplicação.
Qual é a perda em cabos de alta tensão??
Tipos de perdas em linhas de alta tensão
As perdas nas linhas de transmissão de alta tensão são divididas principalmente em dois tipos:
- Perda de resistência: É a perda de energia causada pela resistência do condutor ao fluxo de corrente.. Esta perda é inevitável e aumenta à medida que o comprimento do condutor aumenta..
- Perda de capacitância: É a perda de energia produzida pela capacitância entre os cabos de transmissão. A perda de capacitância é proporcional à constante dielétrica entre os condutores e à tensão de transmissão.. Geralmente, As perdas de capacitância em linhas de alta tensão são pequenas e podem ser consideradas insignificantes..
Cálculo de perdas em linhas de alta tensão
O cálculo das perdas em uma linha de transmissão de alta tensão é bastante complexo e requer a consideração de diversos fatores.. Na prática, A fórmula a seguir é usada para calcular a taxa de perda em linhas de alta tensão:
Taxa de perda = (Poder perdido / Potência transmitida) × 100%
Onde potência perdida se refere à energia perdida durante a transmissão, e a potência transmitida é a potência total de entrada na linha.
A taxa de perda em linhas de alta tensão geralmente está entre 2% e ele 7%, dependendo do tipo de linha, o material utilizado e a distância de transmissão. Portanto, ao projetar uma linha de transmissão de alta tensão, é necessário levar em consideração fatores como a carga do sistema elétrico, distância de transmissão e nível de tensão para determinar adequadamente o tipo e os parâmetros da linha de transmissão.
Embora as perdas nas linhas de alta tensão sejam inevitáveis, é possível reduzi-los através de um design eficiente. O uso de condutores de grande seção, transformadores de alta eficiência e equipamentos de transmissão, bem como o planejamento adequado das linhas de transmissão, pode melhorar a eficiência da transmissão e contribuir para o desenvolvimento sustentável do sistema elétrico.
Cabos de alta tensão podem ser usados na distribuição de baixa tensão?
Cabos de alta tensão não são adequados para uso em sistemas de distribuição de baixa tensão, devido a diferenças nas características entre distribuição de alta e baixa tensão.
- Características dos sistemas de baixa tensão: Nestes sistemas, a corrente é maior e a tensão é menor. Os cabos de alta tensão têm uma impedância diferente dos cabos de baixa tensão., e a impedância dos cabos de alta tensão é maior. Se usado em distribuição de baixa tensão, Isto pode levar a maiores perdas de energia..
- Resistência de tensão: Os cabos de alta tensão são projetados para suportar altas tensões, enquanto os sistemas de baixa tensão operam em tensões muito mais baixas. Usar cabos de alta tensão em baixa tensão pode levar a um isolamento excessivo desnecessário, que pode danificar cabos ou criar riscos de segurança.
- Espessura do cabo: Cabos de alta tensão geralmente têm um diâmetro externo maior, o que os torna menos estéticos e difíceis de instalar, especialmente em pequenos edifícios. Se colocado incorretamente, pode afetar a aparência e o uso de edifícios.
- Alto custo: Os cabos de alta tensão são mais caros e sua instalação e manutenção requerem pessoal especializado., o que não é prático para sistemas de baixa tensão.
Portanto, é melhor usar cabos de baixa tensão adequado em sistema de distribuição de baixa tensão. Porém, em circunstâncias especiais onde é necessário usar cabos de alta tensão na distribuição de baixa tensão, É importante levar em consideração o seguinte:
- Controlar corrente e tensão: Certifique-se de que a corrente não seja muito alta e a tensão não exceda a tensão nominal do cabo de alta tensão. Geralmente, Não é recomendado o uso de cabos de alta tensão superiores a 1kV na distribuição de baixa tensão., pois isso pode sobrecarregar os cabos e causar acidentes de segurança.
- Conexões seguras: Certifique-se de que as conexões dos cabos estejam firmes e confiáveis para evitar problemas como contatos ruins ou vazamento de corrente.
- Manutenção de cabos: Mantenha a superfície do cabo limpa para evitar contaminação e umidade.
- Revisões periódicas: Realize inspeções e manutenção regulares para garantir a operação segura e confiável dos cabos.
Em resumo, cabos de alta tensão não são adequados para sistemas de distribuição de baixa tensão. Para garantir a segurança e operação estável do sistema de baixa tensão, Recomenda-se a utilização de cabos de baixa tensão projetados especificamente para esse fim., juntamente com a manutenção adequada e gestão eficiente do mesmo.