Cable de tierra y desenterrado: introducción y diferencias

<p>Los cables de tierra y de destierro son dos tipos de cables de alimentación. La selección del cable se decide sobre la base del sistema en el que se va a utilizar. Existen dos tipos diferentes de sistemas basados ​​en la puesta a tierra del neutro: Sistema de Tierra y Sistema de Destierra. El cable utilizado en el sistema donde el neutro está conectado a tierra se llama cable de tierra. Mientras que el cable utilizado en el sistema Unearth se llama Unearth Cable.

Antes de hablar sobre este tipo de cables, es imprescindible conocer la nomenclatura de voltaje de los cables de alimentación. Según IEC 60502 Parte 2, la tensión nominal del cable se especifica como

“U0/U donde U0 es la tensión de frecuencia industrial nominal entre el conductor y la tierra o la pantalla metálica a tierra y tu es la tensión nominal de frecuencia industrial entre los conductores del cable.”

Según la nomenclatura anterior, un cable con una tensión nominal de 3,8 kV/6,6 kV significa que la tensión de fase a tierra del cable es de 3,8 kV, mientras que la tensión de fase a fase es de 6,6 kV. Tratemos ahora de comprender el requisito para la segregación del cable en cable de tierra y cable de destierro. Para esto, antes que nada, debemos comprender el sistema de tierra y destierro y la variación del voltaje de fase a tierra en ambos sistemas durante la condición de falla.

Cable de tierra:

Un sistema eléctrico en el que el punto neutro está conectado a tierra se denomina sistema de tierra. Tal sistema se muestra en la siguiente figura:

La principal ventaja del sistema de tierra es que la tensión del neutro siempre está sujeta al potencial de tierra, independientemente de las condiciones de funcionamiento del sistema. Esto significa que incluso cuando ocurra una falla de fase a tierra, el potencial neutral se mantendrá en cero. Esto significa que el voltaje de fase a tierra saludable permanecerá fijo en su voltaje normal de fase a tierra. Por ejemplo, si la tensión del sistema es de 6,6 kV, la tensión de fase a tierra será (6,6 / √3) = 3,8 kV. Bajo la condición de falla de fase a tierra (por ejemplo, R ph a falla a tierra), el voltaje de las fases sanas restantes, es decir, el voltaje YE y BE se mantendrá en 3,8 kV.

El cable utilizado para dicho sistema debe estar diseñado para soportar una tensión de tensión igual a la tensión de fase a tierra. Así, para nuestro ejemplo, el aislamiento de entre conductor a armadura (Tierra) debe diseñarse para soportar 3,8 kV. Por lo tanto, la tensión nominal del cable de tierra será de 3,8 kV/6,6 kV.

Desentierre el cable:

Un sistema en el que el neutro del sistema está conectado a tierra a través de una resistencia/reactor o no está conectado a tierra en absoluto se denomina Sistema de destierro. Generalmente, para limitar la corriente de falla en el sistema de distribución eléctrica, el neutro se conecta a tierra a través de una resistencia. El valor de la resistencia se elige para limitar la corriente de falla a tierra a un nivel seguro. Esto es necesario para evitar daños en los componentes del sistema, a saber. transformador, generador, etc. forman un alto valor de la corriente de falla terrestre.

En tal sistema, durante la falla de fase a tierra, la corriente de falla pasa a través de la resistencia conectada en el neutro. Esto hace que el voltaje del punto neutro cambie de cero a negativo (igual al voltaje de fase fallado). Esto provoca que las tensiones de otras dos fases sanas (B e Y en nuestro ejemplo) aumenten con respecto a tierra √3 veces. Para comprender mejor cómo aumentar el voltaje de fase saludable, puede leer Sistema sin conexión a tierra.

Por lo tanto, vemos que en un sistema Unearth, el voltaje de fase a tierra aumenta a √3 veces el voltaje normal de fase a tierra. En vista de esto, un cable utilizado para dicho sistema debe tener aislamiento para soportar √3 veces (que es igual al voltaje de fase a fase) del voltaje normal de fase a tierra. Esto es necesario ya que durante la condición de falla, el voltaje de las fases sanas a tierra se vuelve igual al voltaje de fase a fase.

Por lo tanto, la tensión nominal del cable de destierro debe ser de 6,6 kV/6,6 kV de cable de destierro o de 6,6 kV/11 kV de cable de tierra para un sistema de 6,6 kV.

A partir de la clasificación de voltaje anterior, está claro que el cable de 6,6 kV / 11 kV (tierra) también se puede usar para un sistema de destierro de 6,6 kV (voltaje de fase a fase). Tenga en cuenta que durante una falla de fase a tierra, el voltaje de fase sana a tierra será de 6,6 kV. Esta es la razón por la que se utiliza un cable de tierra con una tensión nominal de 6,6 kV / (6,6x√3 =11) kV para el sistema Unearth.

Diferencia entre cable de tierra y cable de desenterrar:

• La resistencia del aislamiento del cable Unearth es mayor, ya que tiene que mantener el voltaje de fase a fase durante la condición de falla a tierra. El cable de tierra nunca debe usarse para un sistema Unearth. Esto puede conducir a la perforación del aislamiento del cable durante la falla a tierra.
• La tensión nominal del cable de tierra es de 3,8 kV/6,6 kV, 6,6 kV/11 kV. Sin embargo, la tensión nominal del cable Unearth se proporciona en forma de 3,3 kV/3,3 kV, 11 kV/11 kV. Tenga en cuenta que, al especificar la clasificación de voltaje del cable Unearth, los voltajes de fase a tierra y de fase a fase son iguales.
• Se puede utilizar un cable de tierra de 6,6 kV/11 kV para un cable de destierro de 6,6 kV. Esto se debe a que cada núcleo de cable está diseñado para soportar una tensión de fase a tierra de 6,6 kV. De manera similar, se puede usar un cable de destierro de 6,6 kV/6,6 kV para un sistema de tierra de 6,6 kV/11 kV. Esto se debe a que cada núcleo del cable de destierro está diseñado para soportar 6,6 kV de fase a tierra y, por lo tanto, una tensión de fase a fase igual a 6,6x√3 kV = 11 kV.

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