Per què les Línies Elèctriques de Transmissió Aerià No Estan Aïllades

Per què no s'aïllen els cables d'alta tensió?

Les línies de transmissió aèries solen deixar-se sense aïllar, i aquesta pràctica es basa en diversos raonaments convinents:

Eficàcia del cost

Aïllar les línies de transmissió aèries a distàncies immenses representa una tasca prohibitivament cara. Aquests cabls sovint s'estenen per centenars de quilòmetres, i cobrir-los amb materials d'aïllament convencionals imposaria càrrecs financers exorbitants. La pura escala de la infraestructura fa que l'aïllament no només sigui un repte logístic, sinó també un projecte econòmicament inviable. Renunciant a l'aïllament, les companyies de transmissió i distribució d'energia poden assolir grans economies, que llavors es poden redirigir cap a altres aspectes crítics del desenvolupament i manteniment de la xarxa.

Gestió del pes

L'espessor d'aïllament necessari per a les línies de transmissió és directament proporcional al nivell de tensió. En el cas de les línies d'Alta Tensió Extraordinària (EHV), que operen a potencials elèctrics extremadament alts, l'aïllament hauria de ser corresponentment espès. Aquesta massa addicional es tradueix en un increment significatiu del pes total dels cabls. Aquesta càrrega pesant no només complica el procés d'instal·lació, sinó que també col·loca més estrès en les estructures de suport, inclosos els postes, les torres i el maquinari associat. Eliminant l'aïllament, el pes dels cabls es minimitza, facilitant l'instal·lació i reduint l'estrès sobre la infraestructura.

Simplificació del material i de la infraestructura

Per a les línies EHV, la necessitat d'un aïllament espès té un efecte en cascada en tot el sistema de transmissió. El pes addicional requereix suports més forts, aïlladors més robusts i fundaments més resistent per als postes i les torres. Això no només augmenta el cost total de la infraestructura, sinó que també afegeix complexitat al procés de disseny i construcció. En canvi, els fils nus ofereixen una solució més simple i directa per a la transmissió d'energia, assolint els mateixos objectius funcionals sense la necessitat de materials i infraestructures addicionals elaborats i costosos.

Millora de la conductivitat

Com els nivells de tensió augmenten, la resistència dielèctrica dels aïlladors disminueix. Per a aplicacions d'alta tensió extraordinària, com aquelles que operen en el rang de 450 kV a 600 kV, l'aïllament hauria de ser extremadament espès per mantenir la integritat elèctrica. Tanmateix, aquest aïllament espès actua com una barrera a la dissipació eficient del calor generat durant la transmissió d'energia. L'acumulació de calor pot conduir a un increment de la resistència elèctrica i una reducció de la conductivitat, resultant finalment en pèrdues d'energia. En canvi, els conductors nus permeten una transferència de calor sense obstacles, assegurant una conductivitat òptima i minimitzant les pèrdues d'energia en el procés de transmissió.

Facilitat de manteniment

Mantenir línies aïllades presenta un repte més ardu i costós en comparació amb les línies nudes. Les línies aïllades requereixen inspeccions regulars i meticuloses per assegurar-se que l'aïllament roman intacte i lliure de danys o degradació. fins i tot els defectes menors en l'aïllament poden suposar riscos significatius de seguretat i interrompre la transmissió d'energia. En canvi, els conductors nus poden ser inspeccionats visualment de manera més fàcil per detectar signes d'ús, danys o altres problemes. Aquesta simplicitat en el manteniment reduix la freqüència i la complexitat de les inspeccions, baixant els costos totals de manteniment i assegurant l'operació fiable del sistema de transmissió.

Dissipació de calor

Les línies de transmissió aèries porten corrents elèctriques substancials, que inherentment generen quantitats significatives de calor. Aïllar aquests cabls impediria la dissipació natural d'aquest calor, efectivament encallant-lo dins del sistema. Aquest calor encallat podria provocar sobrecalentament, una condició que posa una amenaça seria a la fiabilitat i longevitat de la infraestructura de transmissió. El calor excessiu pot degradar els materials dels conductors, incrementar la resistència elèctrica i fins i tot causar fallides mecàniques, tots factors que poden interrompre la distribució d'energia i potencialment conduir a tallades generalitzades del sistema.

Seguretat

Encara que els conductors de les línies de transmissió aèries estiguin nus i manquin d'aïllament continu, el sistema està enginyat amb característiques de seguretat robustes. Aquests cabls s'installen estratègicament a alçades considerables, fent extremadament difícil que persones, vehicles o fauna entren en contacte amb ells. Les amplies separacions verticals i horitzontals entre les línies d'energia i l'entorn actuen com una forma natural d'aïllament, reduint la probabilitat de falles elèctriques causades per contactes accidentals. Aquesta separació espacial és un salvaguarda crucial, minimitzant el risc d'electrocussió i protegint tant el públic com la integritat del sistema de transmissió d'energia.

En comptes de depenre de l'aïllament continu del conductor, les línies de transmissió aèries incorporen un disseny sofisticat que enfatitza l'espaiament adequat entre els fils de fase i les adegades distàncies respecte al terra. Aquest enfocament de disseny preveu eficaçment els flashovers i les descàrregues elèctriques, que podrien ocurrir degut a arcs elèctrics entre conductors o cap al terra. En punts de connexió específics, com on les línies s'adjunten a les estructures de suport, s'utilitzen aïlladors i bushings fabricats amb materials d'aïllament de alta qualitat. 

Aquests components juguen un paper vital en prevenir les filtracions elèctriques, assegurant que la corrent elèctrica romangi en el camí intencionat i mantenint la operació segura i eficient de tot el sistema de transmissió. Gràcies a aquests comprehensius criteris de disseny, les línies de transmissió aèries poden lliurar energia elèctrica a llargues distàncies amb un grau elevat de seguretat i fiabilitat.