¿Cuál es el Propósito del Cable de Tierra en las Líneas de Transmisión Aéreas?

El papel del cable de tierra o cable de puesta a tierra en las líneas eléctricas aéreas

Un cable de tierra, también conocido comúnmente como cable de puesta a tierra o Cable Óptico de Puesta a Tierra (OPGW), es un conductor desnudo situado en el ápice de las torres de transmisión. Su función principal es actuar como escudo protector para las líneas eléctricas que se encuentran debajo de él. Al interceptar los rayos antes de que puedan alcanzar los conductores portadores de corriente, el cable de puesta a tierra desempeña un papel crucial en la salvaguarda de la integridad del sistema de transmisión de energía.

Bajo condiciones normales de operación, los cables de puesta a tierra no transportan corriente eléctrica. Esta característica permite que se construyan con acero, lo que proporciona la fuerza y durabilidad necesarias mientras mantiene los costos relativamente bajos. Tanto en sistemas de transmisión como de distribución, los cables de puesta a tierra están firmemente y continuamente conectados a tierra en cada torre. Esta conexión asegura que cualquier carga eléctrica, como la producida por un rayo, se disipe de manera segura y efectiva en la tierra, minimizando el riesgo de daños a las líneas eléctricas, equipos y posibles peligros para las personas y propiedades.

El papel de los cables de puesta a tierra en las líneas eléctricas aéreas

En los sistemas de energía, los cables de puesta a tierra (también conocidos como cables de tierra) son un componente esencial de las líneas de transmisión aéreas con voltajes de 110 kV y superiores. En la infraestructura de energía contemporánea, muchas torres de transmisión presentan dos cables de puesta a tierra en lugar de uno solo. Esta configuración de doble cable ofrece una protección mejorada. En comparación con un solo cable de tierra, la configuración de dos cables no solo no tiene impacto en los sobretensiones de conmutación sino que también proporciona un efecto de acoplamiento más fuerte e impedancia de sobretensión más baja, mejorando significativamente la seguridad y confiabilidad general del sistema de transmisión de energía.

Durante los rayos, la resistencia entre la tierra y la base de la torre es un factor crítico para la protección efectiva. Cuando un rayo golpea el cable de puesta a tierra, las ondas eléctricas resultantes se propagan a lo largo de la línea en direcciones opuestas hasta que llegan a las torres adyacentes. Estas torres están diseñadas para canalizar de manera segura la energía eléctrica hacia la tierra, asegurando que las fallas relacionadas con los rayos no causen interrupciones de energía.

La función principal de los cables de puesta a tierra es proteger los conductores de las líneas eléctricas de los impactos directos de los rayos. En las líneas de transmisión de alta tensión (AT), antes de que un rayo alcance el cable de puesta a tierra, puede causar un aumento significativo de la tensión en la parte superior de la torre. Este aumento de tensión puede provocar flashovers inversos, donde el arco eléctrico salta desde la torre a los conductores e aisladores, potencialmente causando daños graves.

Aunque los cables de puesta a tierra son cruciales para la protección, por sí solos no son suficientes para prevenir los flashovers de aisladores. Para minimizar el riesgo de tales eventos, es esencial reducir el pico de tensión en la parte superior de la torre. Esto se puede lograr mediante un correcto aterramiento y puesta a tierra de postes y torres, generalmente utilizando varillas de aterramiento profundas o cables contrapunto. Estas medidas adicionales trabajan en conjunto con los cables de puesta a tierra para crear un sistema de protección integral, reduciendo eficazmente la probabilidad de fallos y manteniendo la operación ininterrumpida de la red eléctrica.