Sistema de corriente trifásica de alta tensión.

Sistema de corriente trifásica de alta tensión en disposición horizontal y cablesunipolares con una disposición de protección magnética para los cables eléctricosunipolares:

* Donde cada cable unipolar incluye un conductor del cable (12) y unaislamiento de plástico (14) con una capa conductiva interna y externa,y la disposición de protección consta para un único cable unipolar

* De una protección metálica (20) que rodea radialmente el cable unipolardispuesto por encima del cable unipolar

* Rodeado de una protección metálica (20), íntegramente encintado (22)con un material de alta permeabilidad, y

* Los protectores metálicos (20) presentan en sus extremos técnicas decontacto para el contacto de protectores metálicos entre sí,

con lo cual, para la reducción del factor de pérdida eléctrica en la protección metálica(20), la protección metálica (20) está formada de una conductividad eléctrica que seencuentra en el área 80% hasta 150% de la conductividad eléctrica del conductor decable (12).

SISTEMA DE CORRIENTE TRIFÁSICA DE ALTA TENSIÓN Descripción [0001] La invención se refiere a un sistema de corriente trifásica de alta tensión de configuración en capa y cable eléctrico unipolar con protección electromagnética integrada para el sistema trifásico de alto voltaje. [0002] Podrán entrar en acción diversas medidas de protección para reducir el campo magnético externo de cables de corriente trifásica en 50 o 60 Hz. Recientemente se publicó un resumen de medidas por CIGRE (París, 2008) : CIGRE TF C4.204; quot;Mitigation techniques of power-frequency magnetic fields originated from electric power systemsquot;, technical brochure. Dependiendo de la solicitud seleccionada se podrán realizar este tipo de medidas con relativamente poco esfuerzo, como el uso de conductores de protección (p. ej. P. Maioli,

E. Zaccone, quot;Passive Loops Technique for Electromagnetic Field Mitigation, Applications and Theoretical Considerationsquot; in Jicable-Conf. 2007, Versailles, pp. 231-236) . El esfuerzo también se debe señalar parcialmente como importante - como en la protección del cable con un tubo de acero o en una caja de acero (WO 2004/034539; EP 1598911 A1) - y asociados a efectos adversos sobre pérdidas adicionales y capacidad de corriente.

Ya se ha propuesto proporcionar un cable flexible con un protector fabricado con una malla de cobre, con lo cual, a efectos de protección magnética, se prensen en la malla partículas de alta permeabilidad o se peguen las partículas a la malla (DE 19807527 A1) . La construcción está diseñada especialmente para los cables de la cadena de arrastre porque la flexibilidad de la línea se encuentra en primer plano. En el documento no se establece una estimación cuantitativa del efecto protector. Sin embargo, se conocen otras disposiciones para la protección magnética usando láminas o cintas de material con alta permeabilidad. Por ejemplo, se introduce un cable de tres conductores en un tubo, el cual está revestido con el material arriba nombrado (W003-003382 A1) . Otra construcción consiste en proveer el conductor del cable de tres conductores directamente con el revestimiento de un material de alta permeabilidad (DE 102006013553 B3) . Las construcciones antes mencionadas presentan la desventaja que o bien la potencia de transmisión del cable esté limitada y/o existan altas pérdidas eléctricas.

En la EP 1 783 877 A2 se describe un sistema de corriente trifásica pobre en campo magnético, en el cual dos conductores de cables de una corriente trifásica están dispuestos cerca el uno del otro y los conductores de cables son accionados exactamente de manera opuesta. De esta manera, se complementan a cero los conductores de corriente asociados a una corriente trifásica y el campo magnético de dos de esas corrientes desaparece al reducirse la distancia. Por lo tanto, el sistema trifásico no necesita otros materiales de protección magnética. [0005] En el caso de requisitos para la protección magnética de una instalación eléctrica de cables de alta potencia muy elevados, el objeto de la invención es presentar una variante del sistema, en la que se integra una protección electromagnética altamente eficaz en la construcción donde se reduce enormemente el factor de la pérdida en una protección magnética efectivamente constante.

La solución del cometido se encuentra en las características de la demanda independiente. En las reivindicaciones que se describen más abajo se amplía ventajosamente.

El diseño de la invención, para reducir la contribución de pérdida eléctrica en la protección metálica del cable unipolar en un sistema de corriente trifásica de alta tensión, consiste en que en lugar de una protección de cable con sección transversal 'normal' se elija una sección transversal mucho más grande, preferentemente se selecciona un buen material eléctricamente conductor para la protección metálica, aumentando la conductividad de la protección del cable frente a los valores normales en los cables, donde la protección de metales presente en sus extremos métodos de contacto para contactar la protección metálica entre sí. Con una protección metálica que presenta una mayor conductividad eléctrica en comparación con los cables estándar, las protecciones de corriente son inducentes, que en caso extremo se encuentran dentro del límite del cable conductor de corriente. Un límite superior proporciona en todo caso el límite técnico condicionado de la capacidad de conducción del cable.

La pantalla metálica se dispone de forma radial sobre el cable unipolar y tiene una conductividad eléctrica correspondiente o una sección transversal correspondiente de manera que las protecciones de corriente sean inducibles en la dimensión antes nombrada. Por lo tanto, se podrá considerar en vez del conductor eléctrico contemplado como característica inventiva también la sección transversal de la protección metálica. El conductor eléctrico y la sección transversal conductora son tamaños físicamente proporcionales. Por lo tanto, son equivalentes las declaraciones en las cuales se habla, o bien de una protección de sección transversal ampliada, o bien de un mayor conductor eléctrico de la protección metálica.

Es posible que la protección metálica se desarrolle en forma de malla. Como material para la protección metálica entran en consideración metales conductores de electricidad como el cobre o aluminio. La protección metálica puede hacer contacto, ya sea interior o exteriormente, con una capa metálica en forma de lámina o cinta de bobina, preferentemente de aluminio. La capa de contacto sirve, por una parte, como conector transversal compensativo de la conductividad entre los elementos y la protección metálica y,

por otra parte, como aislamiento al vapor de agua. [0010] Dependiendo de las cuestiones económicas o los requisitos en las especificaciones para una protección magnética se puede llevar a cabo una elección, o bien en el límite superior, o bien en el límite inferior de dicha área de protección metálica. De esta manera, resultan diferencias en la sección transversal en el factor 1, 6, al intercambiar metales conductores caros por otros más económicos (p. ej. cobre por aluminio) , que corresponde con la diferencia de la capacidad de conductividad de ambos metales. El uso de un material con alta conductividad eléctrica limitaría la masa de la pantalla metálica.

Como complemento o como forma de realización especial de la invención se especifican las siguientes particularidades. Estas particularidades se pueden llevar a cabo individual o conjuntamente.

La conductividad eléctrica de la protección metálica puede encontrarse en el rango del 80% al 150% de la conductividad eléctrica del conductor del cable. La conductividad eléctrica de la protección metálica puede seleccionarse también, del mismo modo que la conductividad eléctrica del cable conductor.

La protección metálica puede constar de alambre metálico o de una capa de metal, con lo cual la estructura de una capa tiene forma de tubo. Los alambres que forman una protección metálica se pueden aplicar con un impacto o constar de una malla de cables individuales.

En el aislamiento de plástico de cada cable conductor, la protección metálica puede disponerse como malla con una conductividad aumentada o se puede colocar la protección metálica en un tubo portador, en el que ya se ha introducido un cable unipolar con aislamiento de plástico. La construcción de un tubo portador podría tener aproximadamente las siguientes dimensiones: diámetro de un tubo de plástico aprox. 25 cm para la introducción de un conductor de cable; formación de la protección metálica de aluminio, ya sea como malla metálica o como una capa cilíndrica en el tubo, con un espesor que supera significativamente la sección transversal conductora del conductor del cable (por ejemplo 2.500 mm2 de aluminio) (sección transversal según la reducción deseada de la aportación de pérdidas 3.000 a 4.000 mm2 aluminio) .

El principio de la protección ferromagnética en el ejemplo de realización del tubo de montaje consiste en un tubo de plástico para la instalación o la introducción de cables trifásicos conductores de cable con una capa conductora (también malla) de gran sección transversal y con materiales magnéticamente permeables suprayacientes, preferentemente material de alta permeabilidad. Se pueden alcanzar factores de protección extremadamente altos con los cuales se pueden cumplir también condiciones particularmente estrictas para la limitación del campo magnético. [0016] La protección metálica desarrollada de acuerdo con la invención está íntegramente envuelta con un encintado altamente permeable. Para el... [Seguir leyendo]

1. Sistema de corriente trifásica de alta tensión en disposición horizontal y cables unipolares con una disposición de protección magnética para los cables eléctricos unipolares:

• Donde cada cable unipolar incluye un conductor del cable (12) y un aislamiento de plástico (14) con una capa conductiva interna y externa, y la disposición de protección consta para un único cable unipolar

• De una protección metálica (20) que rodea radialmente el cable unipolar dispuesto por encima del cable unipolar

• Rodeado de una protección metálica (20) , íntegramente encintado (22) con un material de alta permeabilidad, y

• Los protectores metálicos (20) presentan en sus extremos técnicas de

contacto para el contacto de protectores metálicos entre sí, con lo cual, para la reducción del factor de pérdida eléctrica en la protección metálica (20) , la protección metálica (20) está formada de una conductividad eléctrica que se encuentra en el área 80% hasta 150% de la conductividad eléctrica del conductor de cable (12) .

2. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según la reivindicación 1, caracterizado porque la conductividad eléctrica de la pantalla metálica (20) es igual a la conductividad eléctrica del conductor del cable (12) .

3. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los protectores metálicos (20) de los cables unipolares están cortocircuitadas entre sí en ambos extremos.

4. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pantalla metálica (20) está rodeada por una capa de contacto metálica en forma de lámina o cinta (18) .

5. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el encintado (22) consta de finas cintas suprapuestas de acero especial con una permeabilidad relativa de unos 10.000.

6. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el encintado (22) está cubierto de una capa de protección contra la corrosión.

7. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la protección metálica (20) se compone de cobre o aluminio.

8. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según la reivindicación 7, caracterizado porque la protección metálica (20) consta de alambre metálico o de una protección metálica.

9. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según la reivindicación 8, caracterizado porque la protección metálica (20) consta de una malla.

10. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el aislamiento de plástico (14) de cada cable unipolar se dispone la protección metálica (20) en forma de malla.

11. Sistema de corriente trifásica de alta tensión según una de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizado porque la protección metálica (20) del cable unipolar se dispone en cada uno de los tubos portadores (15) , en que ya se ha insertado un cable unipolar con plástico aislante (14) .