Tecnología Electrónica

Demanda máxima de un cable de alta tensión: Es un cálculo del sistema, no una propiedad del cable

«Demanda máxima» (MD) es una característica de la carga, no una clasificación del cable. Un cable tiene una capacidad de transporte de corriente (ampacidad); la MD de la instalación determina el tamaño requerido del cable.

Distinciones clave

  • Demanda máxima (kW/kVA): Potencia promedio más alta consumida por la instalación en un intervalo de facturación (típicamente 15/30 min). Usado para facturación de utility, dimensionamiento de transformador y cálculos de diversidad.
  • Ampacidad del cable (Amperios): Corriente continua máxima que un cable puede transportar sin exceder su clasificación de temperatura (conductor y aislamiento). Derivada de IEC 60287 / NEC 310 / ERA 69-30.

Factores que determinan la ampacidad del cable (Lo que probablemente necesita)

FactorImpacto
Nivel de voltaje (ej., 11 kV, 33 kV, 132 kV)Determina el grosor del aislamiento, no directamente la ampacidad
Conductor: Material (Cu/Al), Tamaño (mm²), TrefiladoDeterminante principal de la resistencia CC y efecto piel
Tipo de aislamientoXLPE (90 °C), EPR (90 °C), Papel-Aceite (85 °C) → temperatura máxima del conductor
Método de instalaciónEnterrado directo, banco de ductos, canal, aire, túnel — cada uno tiene diferente resistencia térmica
Temperatura ambiente del suelo/aireEstándar: 20 °C suelo, 30/40 °C aire; más alto → derating
Profundidad de enterramiento y resistividad térmica del suelo (ρ)ρ = 1.0–1.5 K·m/W típico; 2.5+ para arena seca → derating importante
Agrupación de cables / Calefacción mutuaMúltiples circuitos → factores de derating (IEC 60364 / NEC 310.15)
Perfil de carga / Clasificación cíclicaFactor de carga diario < 1.0 permite clasificación cíclica (pico más alto)
Empalme/Armadura de la cubiertaEmpalmado en un punto vs. en ambos extremos → corrientes circulantes

Cómo determinar el cable adecuado

  1. Calcule la Corriente de diseño (Ib) desde la Demanda máxima: \(I_b = \frac{MD \times 1000}{\sqrt{3} \times V_{LL} \times PF \times \eta}\) (trifásico).
  2. Aplique factores de derating (agrupación, temperatura, suelo) → Ampacidad requerida (Iz).
  3. Seleccione el cable de tablas del fabricante / software (ETAP, CYMCAP, Cableizer, DigSILENT) donde \(I_z \geq I_b\).
  4. Verifique Caída de voltaje (típicamente <3–5%), Resistencia a cortocircuito y Optimización económica (pérdidas capitalizadas).

Consulte a un ingeniero calificado de cables de alta tensión. Un dimensionamiento incorrecto = sobrecalentamiento, falla prematura o CAPEX desperdiciado.

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Cable coaxial