<p>Definición: La capacitancia del cable se define como la medida de las cargas eléctricas almacenadas en él. El capacitor en el cable está construido por dos materiales conductores que están separados por un aislante o dieléctrico. La capacitancia del cable determina la corriente de carga, los KVA de carga y la pérdida dieléctrica.
La capacitancia de una línea de transmisión por cable es mucho mayor que la de una línea aérea de la misma longitud debido a las siguientes razones.
- La distancia entre el conductor es muy pequeña.
- La distancia entre el núcleo y la cubierta de tierra de la línea aérea es muy pequeña.
- La permitividad del aislamiento del cable suele ser de 3 a 5 veces mayor que la del aislamiento alrededor de los conductores de la línea aérea.
La capacitancia de la línea aérea se calcula con precisión si se conoce su configuración. Pero para un cable, dicho cálculo es aproximado. El método aproximado de cálculo del cable se basa en la suposición de que el dieléctrico del cable es perfectamente homogéneo. Pero en la práctica real, el aislamiento del cable no es homogéneo ni uniforme. La capacitancia de un cable de un solo núcleo se encuentra a partir de la ecuación.
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Capacitancia de un cable con cinturón de tres núcleos
Los conductores de un cable están separados entre sí por el dieléctrico y existe un dieléctrico entre el conductor y la cubierta. Cuando la diferencia de potencial se aplica entre el conductor del cable, entonces debido a la diferencia de potencial hay una combinación de seis capacitancias como se muestra en la siguiente figura.
La capacitancia entre los conductores está representada por Cc, mientras que entre el conductor y la cubierta por Cs. Por lo tanto, un cable trifásico con cinturón puede representarse mediante un sistema de capacitancia conectado en estrella y triángulo como se muestra a continuación.
Las capacitancias conectadas en delta Cc pueden ser reemplazadas por capacitancia conectada en estrella C1. La capacitancia entre pares de terminales será la misma en los dos sistemas.
Capacitancia entre A y B en el sistema delta = Cc + 0.5Cs = 1.5Cc.
Y la capacitancia entre A y B en el sistema estelar = 0.5 C1.
De los dos sistemas por ser equivalentes.
1,5 CC = 0,5 C1, C1 = 3 CC
Si el punto neutro N del sistema está conectado a tierra y la cubierta también está a potencial cero, N y S serán equipotenciales a lo que se muestra en la figura siguiente.
Dado que C1 y Cs están en paralelo, se combinan en una sola capacitancia (C1 + C2).
La capacitancia de cada conductor a la capacitancia neutral o equivalente está dada por
Si VL = voltaje de línea, Vp = voltaje de fase, la corriente de carga por fase.
Si se debe tener en cuenta que C0 es la capacitancia entre cualquier conductor y pantalla para un cable apantallado de 3 hilos.
Medida de Cc y Cs
La capacitancia del cable está determinada por la capacitancia real. La variación en la forma del conductor y el uso del relleno dificulta la estimación de la capacitancia del cable a partir de su diámetro. Generalmente se realiza la siguiente prueba.
1. Un conductor, digamos, C está conectado a la cubierta o aislado, y la capacitancia se mide entre los dos conductores A y B restantes que se muestran en la figura a continuación.
La capacitancia total CL medida entre los núcleos A y B es
La medición individual es suficiente para calcular la corriente de carga por conductor.
2. Los tres conductores están conectados o agrupados, y la capacitancia se mide entre este grupo y la cubierta. Sea Cb lo denote. Aquí Cc se convierte en cero y Cb = Cs.
3. Se unen dos conductores, digamos A y B, y se mide la capacitancia entre ellos y el conductor restante. El arreglo se muestra en la siguiente figura.
4. Dos conductores, B y C, se conectan a la cubierta y se mide la capacitancia entre estos y el tercer conductor A. La disposición de capacitancia del sistema se reduce.
La capacitancia medida es este caso = Cs + Cc + Cc = 2Cc + Cs
A partir de la prueba anterior, el valor de Cc y Cs también se puede determinar por separado.
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