¿Por qué las líneas eléctricas utilizan alta tensión?
Alta, media y baja tensión son los términos que más oímos cuando hablamos de clasificaciones de tensión. Desde un punto de vista internacional, estas clasificaciones y rangos cambian en función del lugar de residencia. En Estados Unidos, el Código Eléctrico Nacional (NEC) y la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) tienen directrices y normas que cubren todas las clasificaciones de tensión. El Instituto Nacional Estadounidense de Normalización (ANSI) supervisa la creación, promulgación y uso de miles de directrices y normas que afectan a las empresas. Cada industria cumple la normativa aplicable.
Tanto el código ANSI como el NEC son publicaciones que se adquieren. El Portal de Ingeniería Eléctrica (EEP) ofrece un desglose de las normas ANSI C84.1-1989. Este documento divide las tensiones en cinco clasificaciones. Estas clasificaciones pueden combinarse en las categorías siguientes:
Las listas anteriores ilustran la clasificación de los cambios de nivel de tensión en función de la autoridad gobernante. Generac establece que los generadores de menos e igual a 600 voltios son de media tensión y los generadores de más de 600 voltios se consideran de alta tensión. Los generadores que producen 4160 voltios son comunes en muchas industrias para motores grandes que requieren alto voltaje. El generador de reserva suministra tensión a una red individual.
Seguridad en la coronación de postes: Alta tensión eléctrica
Como profesionales de la electricidad, muchos de nosotros nos hemos encontrado con los términos BT o LT, MT, AT o HT y EHV o EHT en nuestro día a día profesional. Pero, ¿conocemos los límites de estas tensiones según las normas indias y/o las normas internacionales?
Sin embargo, cabe señalar que las Normas IE han sido sustituidas por el Reglamento de la Autoridad Central de Electricidad (Medidas relativas a la Seguridad y el Suministro Eléctrico) de 2010 y la definición anterior se ha eliminado en el Reglamento CEA de 2010.
Nota: Las definiciones que figuran en los puntos 3.3.37 a 3.3.40 se basan en las disposiciones de las Normas IE. No obstante, cabe señalar que las gamas de tensión definidas internacionalmente difieren de las definiciones anteriores.
ANSI C92.2-1987: IEEE/ANSI C92.2-1987: American National Standard for Power Systems – Alternating-Current Electrical Systems and Equipment Operating at Voltages Above 230 kV Nominal-Preferred Voltage Ratings:
IEEE 141-1993: El Libro Rojo: IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants & IEEE 241-1990: El Libro GRIS: IEEE Recommended Practice for Electric Power Systems in Commercial Buildings:
Un poste de alta tensión vuelca en Rockford
La media y alta tensión es especialmente relevante para aplicaciones pesadas, que requieren un motor con una potencia de 400 kW en adelante. En este caso, la mayor tensión permite utilizar cables más pequeños, con lo que se reducen considerablemente los costes de los cables de distribución.
«Al aumentar la tensión es posible reducir la corriente. Esto significa que se pueden utilizar cables de distribución más pequeños. Una tensión más alta también es una opción obvia si hay que tender cables a grandes distancias, por ejemplo en túneles».
«El estator de un motor de media tensión tiene un sistema de aislamiento mejorado para adecuarlo a la media tensión. Esto incluye un sistema de impregnación al vacío, por el que todos los huecos se rellenan con barniz junto con materiales de protección corona para evitar el desgaste eléctrico del material aislante. Además, hay mayores distancias de fuga y de aire del conductor a tierra».
«Mientras que un motor de baja tensión sólo se someterá a pruebas de vida útil térmica, nuestros motores de media tensión se someten a pruebas de vida útil eléctrica y térmica. Todos nuestros motores están documentados para una vida útil mínima de 20.000 horas. Naturalmente, también disponemos de curvas de rendimiento y similares, así como de la posibilidad de clasificación por proyectos para el segmento marino.»
Los aisladores de las líneas de alta tensión deben lavarse
La energía eléctrica comienza en la central eléctrica. En casi todos los casos, la central consiste en un generador eléctrico que gira. Algo tiene que hacer girar ese generador: puede ser una rueda hidráulica en una presa hidroeléctrica, un gran motor diésel o una turbina de gas. Pero en la mayoría de los casos, lo que hace girar el generador es una turbina de vapor. El vapor puede generarse quemando carbón, petróleo o gas natural. O puede proceder de un reactor nuclear, como el de la central nuclear de Shearon Harris, cerca de Raleigh (Carolina del Norte):
Independientemente de lo que haga girar al generador, los generadores eléctricos comerciales de cualquier tamaño generan lo que se denomina corriente alterna trifásica. Para entender la corriente alterna trifásica, es útil entender primero la corriente monofásica.
La central eléctrica produce tres fases diferentes de corriente alterna simultáneamente, y las tres fases están desfasadas 120 grados entre sí. De cada central eléctrica salen cuatro cables: las tres fases más un neutro o tierra común a las tres. Si observáramos las tres fases en un gráfico, tendrían este aspecto respecto a tierra:
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