El aire se vuelve menos denso con la altitud, y la reducción de la capacidad de los cables en función de la altura parte de este hecho. El aire menos denso disipa el calor de la superficie del cable con menor eficacia, y este se daña a un voltaje inferior al del aire a nivel del mar.
Un cable que resultaba discreto en una zona costera puede, por lo tanto, ser prescindible en un proyecto de 3.000 m, aunque el cobre, el aislamiento y la carga no hayan cambiado.
El ajuste posterior rara vez consiste en un solo número aplicado al final. Se trata de una cadena de decisiones, y cada eslabón requiere una información específica.
Dos efectos, un cable.
El efecto térmico es el conocido. Las especificaciones de corriente de los cables se establecen bajo condiciones ambientales y de instalación definidas, y cuando la densidad del aire disminuye, la refrigeración por convección se vuelve menos efectiva y el aumento de temperatura para una corriente determinada se incrementa.
El efecto dieléctrico es el que suele sorprender. La menor densidad del aire reduce la rigidez dieléctrica del aire alrededor de las terminaciones, los espacios libres y cualquier superficie expuesta, razón por la cual el efecto corona en cables a gran altitud es un tema de interés en proyectos de alta tensión.
Ambos efectos son reales y se abordan en diferentes aspectos: uno en el cálculo de la capacidad de corriente y el otro en el diseño del aislamiento, la separación y la terminación.
La reducción de la capacidad de un cable en función de la altitud no depende de un solo factor, sino de una cadena de ellos, que comienza con la densidad del aire y termina en la ruta de instalación.
¿Qué cambios de altitud se deben considerar para una instalación de cable?
Los factores que suelen cambiar una vez que un sitio alcanza una altura suficiente, y cada uno de ellos influye en la reducción de la capacidad del cable para la comprobación de altitud.
| Factor | ¿Qué cambia? | Dónde se gestiona |
|---|---|---|
| Densidad del aire | Enfriamiento convectivo menos eficaz | Cálculo de calificación actual |
| Rigidez dieléctrica del aire | Menor tensión de ruptura | Diseño de aislamiento y separación |
| Rango de temperatura ambiente | Mayor amplitud entre el día y la noche. | Instalación y elección de materiales |
| Exposición solar | Radiación ultravioleta más intensa en altura | Selección de vaina y cubierta |
| Acceso a la ruta | Transporte más largo y mayor esfuerzo al tirar. | Longitudes de los tambores y plan de tracción |
| Mano de obra en obra | Menos especialistas, ventanas de oportunidad más estrechas | Declaración del método y supervisión |
Cada fila representa un dato de entrada para el diseño, y la ausencia de una fila se convierte en una suposición en algún punto del cálculo.
La capacidad de corriente de los cables disminuye a gran altitud porque el aire, al ser menos denso, elimina el calor de la superficie con menos eficacia que a nivel del mar.
Datos que el fabricante necesita del proyecto
La altitud por sí sola no responde a la pregunta.
Altitud del sitio
Indique la altitud de la posición instalada, no la de la ciudad más cercana, y utilice el punto más alto de la ruta.
Gama ambiente
Indique la altura máxima de diseño, la altura mínima para la instalación y si el recorrido está sombreado o expuesto.
Método de instalación
Describa la instalación enterrada, canalizada, por bandeja, tipo escalera o aérea, ya que cada una tiene una clasificación base diferente.
Agrupación y espaciado
Confirme cuántos cables discurren juntos y si están tocándose o separados, ya que la agrupación agrava el efecto de la altitud.
Cuando el efecto corona del cable a gran altitud cobra relevancia, la decisión corresponde al diseño del aislamiento y la distancia de seguridad, y no únicamente al pedido del cable.
La subestación a 3.200 metros
Situación: Una ampliación de la mina implica la construcción de una subestación a 3200 m de profundidad. El cable de alimentación se solicita según el mismo catálogo utilizado en la planta costera, con la misma sección transversal y método de instalación.
Hallazgo: El diseño partía de la base de un ambiente costero y condiciones de refrigeración a nivel del mar. En la obra, el rango de temperatura ambiente es más amplio, las bandejas de refrigerante están agrupadas y las terminaciones se encuentran en un espacio con menor densidad de aire que en el diseño original.
Decisión: El proyecto reformula las condiciones del sitio, vuelve a comprobar la clasificación actual para el método y la agrupación instalados, y revisa las terminaciones y las distancias de seguridad para la densidad de aire reducida.
Resultado: Se redimensiona parte de la ruta, se confirman los arreglos de terminación y el archivo de diseño registra las condiciones con las que se verificó la reducción de capacidad del cable en función de la altitud.
En un pedido de cableado para subestaciones de gran altitud, se debe especificar por escrito la altitud del emplazamiento, el rango de temperatura ambiente y el método de instalación.
Supuestos que se rompen en altitud
Estas pruebas se realizan a nivel del mar y se desestiman en terrenos de montaña.
- Utilizar la temperatura ambiente costera para un sitio con una mayor variación.
- Aplicar un único valor de reducción de potencia en lugar de comprobar cada factor.
- Ignoramos la agrupación porque la bandeja parecía estar poco cargada en el dibujo.
- Considerar las autorizaciones de terminación como sin cambios respecto al acuerdo estándar.
- Suponiendo que la exposición a los rayos ultravioleta sea la misma que a baja altitud.
- Planificar la longitud de los tambores sin tener en cuenta un acceso y una tracción más lentos.
Cada suposición es barata de corregir sobre el papel y cara de corregir después de la entrega.
Adjunte la información sobre la reducción de capacidad del cable en función de la altitud a su consulta, de modo que la oferta y el cálculo de diseño utilicen los mismos datos de entrada.
En qué punto de la cadena de diseño se ubica el ajuste
Altitude interactúa con varios documentos, y cada uno debería mostrar la misma información de entrada.
| Documento | Qué decir | Consecuencia en caso de omisión |
|---|---|---|
| Base de diseño | Altitud del sitio y rango ambiental | La calificación se verificó en condiciones incorrectas. |
| Programación por cable | Método de instalación y agrupación | La calificación base está sobreestimada. |
| Diseño de terminación | Distancias de seguridad para densidad de aire reducida | Margen dieléctrico no verificado |
| Dibujo de ruta | Secciones expuestas y sombreadas | Suposición térmica poco clara |
| Método de instalación | Límites de tracción y posiciones del tambor | Riesgo de daños por manipulación |
| Plan de pruebas | Pruebas requeridas para el pedido | Brecha de evidencia en el traspaso |
Cuando los seis documentos presentan las mismas cifras de altitud y temperatura ambiente, la revisión se convierte en una comprobación en lugar de una negociación.
El comportamiento térmico no se limita solo al aire.
La refrigeración depende de todo el recorrido que sigue el calor: a través del cable, hacia el material circundante y lejos de la superficie. Los cables enterrados pierden calor a través del suelo, que en una zona montañosa puede ser más seco y variable de lo previsto en el diseño.
La agrupación y el tipo de revestimiento son igualmente importantes. Los cables agrupados en un conducto o colocados en contacto sobre una bandeja comparten calor, y este efecto se acentúa cuando el flujo de aire a su alrededor ya está reducido.
Por eso, la reducción de capacidad del cable por altitud se suele aplicar junto con los factores de instalación, en lugar de hacerlo de forma aislada. El valor que importa es la capacidad nominal para las condiciones reales de instalación.
Condiciones de instalación que empeoran con la altura
Las condiciones del emplazamiento cambian al mismo tiempo que las condiciones eléctricas.
oscilación de temperatura
Planifique teniendo en cuenta los límites de temperatura de instalación, ya que un cable que se endurece con el frío es difícil de tirar sin dañarlo.
Exposición a los rayos ultravioleta
Confirme que los tramos expuestos y los bidones almacenados estén protegidos, ya que la exposición solar intensa deteriora rápidamente las fundas y el embalaje.
Acceso y extracción
Prevea aproximaciones más largas, tirones más pronunciados y menos máquinas, y ajusta la longitud del tambor y la posición de las juntas en consecuencia.
Ventanas resistentes a la intemperie
Elabore el programa en función de las estaciones, porque una unión que no debería realizarse en condiciones de humedad, de lo contrario, se realizará en ellas.
Pruebas y registros para una orden de gran altitud
El cable en sí se somete normalmente a las mismas pruebas según el mismo estándar, independientemente del lugar de instalación, por lo que la reducción de la capacidad del cable en función de la altitud se registra en los documentos de diseño e instalación, en lugar de en una prueba especial.
Lo que el proyecto necesita es un registro de los datos de entrada: la altitud utilizada, el rango ambiental, el método de instalación, la agrupación y la clasificación resultante. Sin ello, una modificación posterior no tendrá una base de referencia con la que comparar.
Conserve esos datos junto con el cronograma de cableado, de modo que una futura ampliación en el mismo emplazamiento parta de las condiciones ya acordadas en lugar de repetir el proceso.
Qué corregir antes de realizar el pedido
Si se resuelven estos puntos, la orden de cable dejará de contener suposiciones ocultas.
- la altitud de instalación y el rango ambiental por escrito
- el método de instalación, la agrupación y el espaciado para cada sección de la ruta
- La calificación actual se verificó para esas condiciones.
- Requisitos de terminación y separación para la densidad de aire reducida
- Funda y protección contra la exposición a rayos ultravioleta y temperaturas extremas.
- longitudes de tambor, posiciones de las juntas y límites de tracción para el terreno
Una vez acordados estos datos, la cuestión de la reducción de potencia tiene una respuesta que puede ser revisada por cualquier persona que lea el archivo.
Entradas de RFQ para la selección de cables de gran altitud
Indique las condiciones del terreno en su consulta para que la oferta se base en el mismo fundamento que el cálculo del diseño.
- altitud de instalación y rango de temperatura ambiente
- método de instalación, agrupación y espaciado para cada sección
- Nivel de tensión nominal, carga y falla
- Requisitos de terminación y autorización para el sitio
- Expectativas sobre la vaina y la protección frente a la exposición ultravioleta
- Perfil de la ruta, restricciones de acceso y límites de tracción
- longitudes de tambor y posiciones de las juntas
- Pruebas y registros necesarios para la entrega
Las normas técnicas como IEC 60502 , IEC 60228 e IEC 60332 permiten unificar la terminología de construcción y ensayo de cables. La especificación del proyecto aprobada, la normativa local aplicable y la autoridad de diseño cualificada siguen rigiendo la decisión final sobre el sistema.
Soporte de cables JINCHUAN para proyectos industriales y de subestaciones en altura.
JINCHUAN Cable puede confirmar los datos de construcción y dimensionales para que un equipo de proyecto pueda completar su propia verificación de clasificación para alta altitud con los datos de entrada de cable correctos.
Revise los datos del producto y el perfil de fabricación , y luego envíe las condiciones del sitio junto con la consulta.
Escriba la altitud y el rango de temperatura ambiente junto a la carga, y la reducción de la capacidad del cable en función de la altitud se convertirá en un cálculo verificado en lugar de una suposición.
Preguntas frecuentes
¿Por qué afecta la altitud a la clasificación de un cable?
Debido a que la densidad del aire disminuye con la altura, la refrigeración por convección es menos efectiva y el aumento de temperatura para una corriente determinada se incrementa.
¿Es suficiente un solo factor de reducción de calificación?
Por lo general, no. La altitud interactúa con la temperatura ambiente, el método de instalación, la agrupación y la exposición solar, y cada uno de estos factores debe especificarse.
¿Cambia el estándar del cable con la altitud?
El cable normalmente se fabrica y se prueba según el mismo estándar; la diferencia radica en el cálculo de la capacidad nominal y en el diseño de la instalación y las distancias de seguridad.
¿Qué es el efecto corona en cables a gran altitud?
Se trata de la ruptura parcial del aire alrededor de una superficie donde el campo magnético local es elevado. Un aire menos denso reduce el nivel en el que comienza este fenómeno.
¿Qué valor de altitud se debe utilizar?
La altitud de la posición instalada, tomando como referencia el punto más alto de la ruta en lugar del pueblo más cercano.
¿Deberían evaluarse de forma diferente las secciones de entierros?
Sí. El cable enterrado pierde calor a través del suelo circundante, por lo que las condiciones del suelo y la profundidad se incluyen en el cálculo junto con la temperatura del aire.
¿Sigue siendo importante agruparse a gran altitud?
Esto es aún más importante, ya que los cables que comparten calor en un flujo de aire ya reducido alcanzan temperaturas más altas que las que alcanzaría un solo cable.
¿Qué límites de instalación varían con la altura?
Los rangos de acceso, distancia de tracción y temperatura suelen ser más estrictos, por lo que puede ser necesario modificar la longitud de los tambores y la posición de las juntas.
¿Qué registros deben conservarse?
La altitud, el rango ambiental, el método de instalación, la agrupación y la clasificación resultante, archivados en el programa de cables.
¿Cómo puede ayudar JINCHUAN Cable?
JINCHUAN Cable puede proporcionar datos constructivos y dimensionales para que la verificación de la capacidad del proyecto se base en datos de cableado precisos.
