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energética Vol. XXVI, No. 2/2005

TRABAJOS TEORICOEXPERIMENTALES

Estudio de la cargabilidad de cables
de alta tensión de aislamiento sólido
con las variaciones periódicas de la carga
Juan F. Zúñiga
Juan A. Almirall
Recibido: Junio del 2005
Aprobado: Septiembre del 2005
Resumen / Abstract
Se plantean los resultados obtenidos al introducir una corrección al método desarrollado en el CIPEL para elcálculo de la cargabilidad de cables soterrados considerando las variaciones periódicas de la curva de carga
diaria y la impedancia compleja del medio que rodea a la instalación a partir del empleo de funciones Bessel y
Hankel. La validación de la corrección propuesta se realizó mediante el cálculo, con y sin la corrección planteada,
de la temperatura superficial de cables en servicio por elmétodo de cálculo propuesto y su comparación con
los medidos en la superficie de dichos cables
Palabras clave: cables soterrados, cargabilidad, curva de carga diaria, funciones Hankel

This work presents the results obtaines after the introduction of a correction to the method developed in the
CIPEL to calculate the current capacity of underground cables considering the periodical chnages of the loadchanges of the daily load curve and the complex impedance of the enviroment sorrounding the installation using
Bessel and Hankel funtions.The validity of the proposed correction was carried out calculating the surface
temperature of the cables in service by means of the calculating method with and whithout the correction and
the comparison of these values with the temperature mesured on the surfaceof the cables
Key words: cables current capacity, complex impedance, cables, Hankel functions

INTRODUCCIÓN
Los cables y alambres pueden ser aislados o
desnudos. Los cables y alambres desnudos se usan
básicamente en líneas aéreas de transporte de
energía, las que imponen a los mismos serios
requerimientos mecánicos. En el resto de las
instalaciones eléctricas, equipos, aparatos, etc., se
empleanlos cables y alambres aislados. El uso básico
de los cables aislados de alta tensión es en las redes
soterradas.
Los materiales aislantes empleados en los cables
soterrados son: Papel impregnado, aislantes secos o
sólidos y aislantes especiales.

La determinación de la máxima corriente de operación
continua en los cables aislados de alta tensión es
mucho más difícil que en los cables de bajatensión,
debido fundamentalmente a que el circuito térmico de
ellos es mucho más complejo y en él tiene un peso
de mucha importancia la resistencia térmica del medio
que rodea al cable, medio que en muchos casos no
es homogéneo como es el caso de los cables tendidos
por líneas de conductos. Además, las instalaciones
soterradas constan por lo general de varios cables
que llevan cargas desiguales y esnecesario tener en
cuenta el efecto que tiene el calor generado por un
cable sobre los demás cables de la instalación.1

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Por tal motivo, el estudio de la cargabilidad de los
cables de alta tensión es de gran utilidad para las
instalaciones de cables soterrados, debido a que se
puede efectuar el cálculo de la temperatura de trabajo
de uno o de todos los cables de dicha instalación
para la condiciónde carga según se trate y además,
se puede determinar a la hora de diseñar una nueva
instalación si la misma se ajusta a los requerimientos
de cargabilidad de los cables propuestos para su
utilización en ella.
El Centro de Investigaciones y Pruebas
Electroenergéticas (CIPEL) desarrolló un método de
cálculo de los regímenes térmicos de cables por
conductos soterrados en bloques de hormigón convariaciones periódicas de la corriente de carga, el cual
se comprobó experimentalmente para cables de
aislamiento de papel.2,3
El presente trabajo tiene como objetivos mostrar las
modificaciones introducidas al método de cálculo de
los regímenes térmicos de cables por conductos
soterrados en bloques de hormigón con variaciones
periódicas de la corriente de carga y los resultados
de su aplicación...