Cables Llenos de Aceite
Definición
Un cable lleno de aceite se define como un cable en el que se mantiene bajo presión un aceite de baja viscosidad, ya sea dentro de la cubierta del cable en sí o en un tubo contenedor. En todas las condiciones de cargas variables, el aceite en el cable llena los vacíos en el papel impregnado de aceite. Históricamente, se utilizaron comúnmente aceites minerales, pero más recientemente, los alquilatos como el benceno decilo lineal y el benceno nonilo ramificado han ganado popularidad. Esto se debe a su baja viscosidad y su capacidad para absorber vapores de agua liberados durante el envejecimiento de la celulosa.
Los cables llenos de aceite se utilizan para la transmisión de energía a larga distancia o en ubicaciones donde los cables aéreos no son prácticos, como bajo el agua (por ejemplo, en mares), en centrales hidroeléctricas subterráneas o en subestaciones eléctricas con obstáculos acuáticos.
Ventajas de los Cables Llenos de Aceite
La presión dentro del cable se mantiene conectando el canal de aceite del cable a un tanque de aceite. Para mantener la presión, el canal de aceite se coloca a una distancia del reservorio de aceite. La presión del aceite mitiga la formación de vacíos en el aislante. En comparación con los cables sólidos, los cables llenos de aceite ofrecen las siguientes ventajas:
Pueden soportar mayor estrés dieléctrico de operación.
Tienen una temperatura de trabajo más alta y una mayor capacidad de corriente.
Su calidad de impregnación es superior a la de los cables sólidos.
La impregnación puede llevarse a cabo incluso después del proceso de revestimiento.
Se elimina la formación de vacíos.
Su tamaño es menor que el de los cables llenos de material sólido debido a su capa dieléctrica más delgada.
Los defectos pueden detectarse fácilmente a través de fugas de aceite.
Tipos de Cables Llenos de Aceite
Los cables llenos de aceite se clasifican principalmente en tres tipos:
Cable Circular Autónomo Lleno de Aceite
Cable Plano Autónomo
Cable de Tubería
Cable Autónomo Lleno de Aceite
Para los cables autónomos llenos de aceite, el área transversal del conductor es aproximadamente de 150 - 180 milímetros cuadrados y está hecho de estaño. El diámetro de los conductos de aceite en estos cables es de alrededor de 12 mm. Este tipo de cable se utiliza predominantemente para tensiones de hasta 110 - 220 kV.
Ventajas de los Cables Autónomos Llenos de Aceite
En comparación con otros cables llenos de aceite, los cables autónomos llenos de aceite ofrecen los siguientes beneficios:
La presencia de conductos de aceite permite un tamaño de conductor más pequeño.
La instalación es sencilla.
Los costos son menores.
En lugar de bombas, solo se necesitan tanques de aceite para la operación.
Debido a estas ventajas, los cables autónomos llenos de aceite se utilizan ampliamente.
Cable Plano Lleno de Aceite
En los cables planos llenos de aceite, tres núcleos aislados se disponen horizontalmente uno al lado del otro. No hay material de filtro; en su lugar, el espacio se llena de aceite bajo presión. Los lados planos de la cubierta de plomo se refuerzan con cintas o bandas metálicas duras y hilo de bobinado. Las bandas de soporte están ranuradas para mejorar la flexibilidad del cable.
Cuando el cable está cargado, su temperatura aumenta, causando que el aceite se expanda y deforme ligeramente los lados planos de la cubierta. A medida que disminuye la carga, el aceite se contrae y las bandas resistentes reducen las deflexiones. Esto minimiza la formación de vacíos en el aislante durante el enfriamiento.
Estos cables cuentan con conductos de aceite completamente llenos de aceite. El aceite se mantiene bajo presión, con una intensidad de 180 kV/cm. En este tipo de cable, todo el espacio libre entre los núcleos está disponible para el flujo de aceite. El aceite llena los espacios libres dentro del aislamiento, mejorando así la resistencia del aislamiento.
Los tanques de almacenamiento de aceite se colocan a intervalos apropiados a lo largo de la ruta del cable para acomodar la expansión y contracción térmica. Cuando el cable está cargado, se genera calor, causando que el aceite sea empujado desde el cable hacia los tanques de almacenamiento de aceite. Por el contrario, cuando disminuye la carga, el aceite vuelve al cable. Este mecanismo previene eficazmente la formación de vacíos.
Cables Llenos de Aceite de Tipo Tubo
Un cable lleno de aceite de tipo tubo consta de tres núcleos aislados individualmente con pantalla de papel que se instalan dentro de un tubo de acero. El tubo se llena con aceite aislante mantenido a una presión que varía de 1.38×10⁶ a 1.725×10⁶ N/m². El aceite de alta presión cumple un doble propósito: inhibe la formación de vacíos y ayuda a disipar el calor del cable. Notablemente, en este tipo de cable, no es necesario un conducto de aceite para el conductor.
