Los conductores están formados por alambres cableados, lo que les brinda flexibilidad, virtud que es importante para el tendido, esto es causa de que la sección ocupada por el material conductor sea menor que la que corresponde al diámetro, para aprovechar mejor el espacio, y utilizar menos material aislante, en algunas soluciones constructivas el conductor se compacta (ver figura cab45.gif)
Sobre el conductor se encuentra la capa aislante, las soluciones constructivas que actualmente se utilizan son por extrusión, los cables de media tensión presentan una capa de material semiconductor en contacto con el conductor, lo que da forma cilíndrica, luego sigue el aislante, y otra capa semiconductora (ver figura epr002r.jpg), sigue una capa metálica conductora (de alambres o laminas), pantalla electrostática, que debe tener cierta capacidad de conducir corriente, y luego una o mas capas de protección.
La figura epr003r.jpg muestra un cable tripolar, se observan los tres cables unipolares cableados, el relleno, que completa la forma cilíndrica, sigue una capa metálica, armadura, cuya función es protección mecánica y como antes una o mas capas de protección finales.
El aislante esta sometido al campo eléctrico, obsérvese la figura cab46.gif, el gradiente máximo se presenta en la superficie del conductor, el gradiente depende del radio y del espesor del aislante, es muy importante el correcto centrado del conductor, para poder asimilar el modelo al capacitor cilíndrico.
Las perdidas Joule en los conductores, representan calor que debe disiparse al ambiente, también se presentan perdidas en el aislante (que toman importancia en alta tensión) y perdidas en pantalla y armadura (cuando corresponden), la figura cab47.gif corresponde a un cable enterrado, y el calor se propaga por conducción en los distintos materiales que se observan, la superficie de la tierra se considera isoterma.
La propagación del calor se estudia desarrollando una analogía circuital, las resistencias a la propagación del calor se determinan, y con estos valores se estudia el circuito, la corriente representa el flujo de calor, la tensión representa las temperaturas (ver figura cab48.gif).
El limite de temperatura en el aislante esta impuesto para
la conservación de sus propiedades, al aumentar las resistencias a la
propagación del calor se debe reducir el flujo de calor, reducir la corriente
transmitida.
La reducción de la capacidad de carga debido al aumento de temperatura, ambiente o debida a otras fuentes de calor, o mayores resistencias térmicas, se resuelve rápidamente con coeficientes que tienen en cuenta las distintas condiciones de instalación.
La proximidad entre distintos cables también se resuelve con coeficientes de agrupamiento, las figuras cab49.gif y cab50.gif muestran cables en bandeja, unipolares en plano, en trebolillo, o tripolares, en contacto, separados.
Otra forma de instalación de los cables es sobre la pared, las figuras cab51.gif muestran distintas alternativas posibles, observese la fotografia epr011r.jpg que muestra una instalación de media tensión.
Los cables pueden estar dentro de caños o haces de caños enterrados, o directamente enterrados en el suelo, ver figuras cab51a.gif y cab52.gif
A cada una de estas condiciones de instalación corresponde un coeficiente de tendido que reduce la corriente que el cable puede transmitir, respecto de una condición básica de referencia.
En media tensión, los extremos de los cables, y las uniones entre tramos, requieren una construcción cuidadosa, el problema esta planteado en las figuras epr025s.jpg que muestran el campo eléctrico en el cable contenido entre el conductor y la capa semiconductora externa, en el terminal debe desaparecer la capa semiconductora externa, y la transición se puede resolver controlando el campo electrico con un deflector (figura 1) o con una cinta especial de control de campo (figura 2).
El
terminal en ciertos casos tambien debe soportar las inclemencias del tiempo,
ver figura epr025r.jpg,
observese el conductor de puesta a tierra de la pantalla, y las campanas para
lograr una adeuada linea de fuga de la aislamiento superficial.
Los
empalmes tambien presentan particularidades constructivas, observese en la
figura epr026r.jpg
los conos difusores, la continuidad de las pantallas, la pantalla en la zona
del empalme esta realizada con el tejido metalico, la construcción se completa
con una colada de material (de calidad) que debe llenar todos los intersticios,
de manera de garantizarse la ausencia de descargas parciales.
El
tendido del cable es una operación que requiere cuidado, para que se conserven
las características del cable (ver figura epr027r.jpg), se debe tener especial
cuidado con radios de curvatura y esfuerzos de tracción durante estaos
trabajos.
Las líneas de distribución se comenzaron a construir con cables desnudos, esta solución permite las fallas debidas a contacto entre conductores próximos, la primera idea fue cubrir los conductores con una capa aislante, de manera de impedir fallas de contacto accidentales.
Mas recientemente se desarrollaron los cables preensamblados, los cables aislados se cablean con un portador (que soporta parte de la solicitación mecanica), los cables al estar totalmente aislados no son sensibles a contactos, lográndose instalaciones con mejor comportamiento, mayor confiabilidad.
La figura cab53.gif muestra detalles de instalación, sobre pared o tendido en postes, la figura cab54.gif muestra derivaciones a los consumidores para cable instalado sobre pared, o figura cab55.gif con acometida entre poste y pilar del usuario.
Los cables preensamblados estan sometidos a las condiciones
climáticas, y en particular viento.
Los reglamentos de calculo de lineas dividen el pais en zonas (ver figura cab55a.gif). Cada zona tiene condiciones climáticas propuestas que cubren distintos valores de viento, temperaturas, eventualmente deposito de hielo, y que se tienen en cuenta para el calculo de tiros y flechas de los cables tendidos.
Los cables aislados, con aislamiento solo protector, no permiten la solucion preensamblada, pero admiten distancias reducidas entre conductores, y con vanos grandes se utilizan separadores, ver figura cab56.gif, para poder construir la linea, estos se sujetan a un cable portador, y mantienen separados los conductores de fase.
Líneas de energía y de comunicación conviven, la importancia
de sus distintos parámetros esta relacionada con las frecuencias que les
corresponden, la figura cab57.gif muestra resistencia e inductancia seria,
capacitancia y conductancia derivación, que son los parámetros característicos,
que permiten evaluar el cuadripolo equivalente entre fuente V1 y carga Z. Para
una dada frecuencia el cuadripolo puede ser simplificado como muestra la figura
cab58.gif
Lineas paralelas pueden interferir entre si, una es
generadora de disturbio (generalmente la de mayor potencia), la otra es
victima, ver figura cab59.gif.
Las comunicaciones con muy baja potencia pueden requerir
amplificaciones intermedias, sistemas repetidores, vease la figura cab60.gif.
