¿Por qué utilizar conductores desnudos para líneas aéreas de transmisión en lugar de conductores aislados?
Es posible que haya notado que utilizamos cables aislados para la transmisión de energía subterránea, así como en aplicaciones industriales y residenciales. Incluso en aplicaciones domésticas, todos los alambres y cables están bien aislados, excepto el conductor desnudo que se utiliza para la conexión a tierra. Ahora bien, ¿por qué no utilizamos los mismos cables aislados para las líneas aéreas de transmisión?
¿Por qué los cables de alto voltaje no están aislados?
Las líneas de transmisión aéreas no suelen estar aisladas por varias razones:
- Reducir el costo: Aislar líneas aéreas de transmisión a largas distancias sería extremadamente costoso. Estas líneas pueden abarcar cientos de millas y aislarlas con materiales aislantes tradicionales no sería económicamente práctico. Así, las empresas de transmisión y distribución de energía ahorran una enorme cantidad de dinero al no aislar las líneas aéreas de transmisión.
- Reducir peso: Como el aislamiento depende del nivel de tensión, es decir, cuanto mayor sea la tensión, más grueso será el aislamiento necesario. Por lo tanto, supone una carga mucho mayor cuando se utiliza aislamiento para líneas de transmisión de voltaje extra alto (EHV).
- Materiales adicionales: Como necesitamos un aislamiento grueso para EHV, aumentará el peso, lo que a su vez requiere soportes, aisladores y cimientos más fuertes para postes y torres. Esto significa que aumentará el costo total y creará un sistema más complejo para lograr el mismo resultado que podemos lograr con cables desnudos para la transmisión de energía.
- Mejorar la conductividad: La rigidez dieléctrica de un aislante disminuye a medida que aumenta el voltaje. Ahora, imagine el espesor del aislamiento necesario para voltajes muy altos, como de 450 kV a 600 kV. El aislamiento más grueso utilizado en las líneas de transmisión dificultará la disipación eficiente del calor en las líneas eléctricas. Es por eso que el uso de un conductor desnudo para líneas de transmisión de energía mejora la conductividad general.
- Mantenimiento: Mantener líneas aisladas sería más desafiante y costoso. Se requerirían inspecciones y mantenimiento regulares (incluso a simple vista y a simple vista) para garantizar que el aislamiento esté intacto y funcione correctamente.
- Disipación de calor: Las líneas aéreas de transmisión pueden generar una cantidad significativa de calor debido a las corrientes que transportan. El aislamiento podría atrapar este calor y potencialmente provocar problemas de sobrecalentamiento, lo que sería perjudicial para la confiabilidad del sistema.
- Seguridad: Si bien los conductores en sí no están aislados, las líneas de transmisión aéreas están diseñadas para instalarse a una altura de difícil acceso para personas, vehículos o vida silvestre. De manera similar, existe un espacio suficiente entre las líneas eléctricas y el entorno ambiental, proporcionando suficiente aislamiento entre ellas para evitar fallas adicionales en el sistema eléctrico. Esto ayuda a minimizar el riesgo de contacto accidental con los conductores activos y protege las líneas eléctricas aéreas.
En lugar de aislar los conductores, las líneas de transmisión aéreas se diseñan con espacios entre los cables de fase y distancias al suelo que evitan descargas eléctricas y descargas eléctricas. Además, se utilizan materiales aislantes en puntos específicos, como aisladores y casquillos, donde las líneas se conectan a estructuras y equipos de soporte para evitar fugas eléctricas y mantener un funcionamiento seguro. Estas consideraciones de diseño ayudan a garantizar la transmisión segura y confiable de energía eléctrica a largas distancias.
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