Imagine una falla crítica en una importante operación minera donde el equipo principal se detiene repentinamente debido a que los cables no pueden soportar las duras condiciones de trabajo. Prevenir tales incidentes y garantizar una transmisión de energía estable requiere una cuidadosa selección de cables de alimentación de 22 kV. Este artículo examina los parámetros técnicos, las aplicaciones y los criterios de selección para estos componentes esenciales.

Los cables de alimentación de 22 kV, típicamente clasificados en 12,7/22 kV, sirven como componentes fundamentales en los sistemas de distribución de media tensión. Si bien se asocian comúnmente con los estándares británicos (como los cables de PVC BS6622 y los cables LSZH BS7835), la clasificación de voltaje de 12,7/22 kV también aparece en otros estándares nacionales, incluidas las especificaciones SANS de Sudáfrica. Comparables a los cables europeos de 20 kV, los cables de 22 kV cumplen con los estándares internacionales IEC 60502-2. Tanto los cables de 22 kV como los de 20 kV comparten una tensión máxima del sistema (Um) de 24 kV.

Los cables de 22 kV tradicionales utilizan predominantemente conductores de cobre para una conductividad superior. Sin embargo, los conductores de aluminio presentan una alternativa viable donde la reducción de peso es crítica, aunque requieren más espacio de instalación debido a una conductividad ligeramente inferior.

Los cables estándar de 22 kV de tres núcleos suelen presentar aislamiento y revestimiento de PVC o LSZH (Low Smoke Zero Halogen, bajo humo cero halógenos). El PVC ofrece un excelente aislamiento eléctrico y resistencia a la intemperie, mientras que el LSZH proporciona una mayor seguridad con una reducción de la emisión de humo y una composición libre de halógenos durante la combustión. Para aplicaciones que exigen una mayor resistencia mecánica y resistencia ambiental, está disponible el revestimiento MDPE (polietileno de densidad media).

Los cables estándar británicos a menudo incorporan armadura de alambre de acero para protección mecánica en aplicaciones de enterramiento directo. Sin embargo, no todos los cables de 22 kV requieren protección blindada. Por ejemplo, los cables SANS 622 diseñados para equipos móviles pesados ​​utilizan refuerzo de trenzado de nailon para mejorar la flexibilidad, lo que los hace ideales para aplicaciones mineras.

Las aplicaciones especializadas pueden requerir capas de aislamiento adicionales entre las pantallas de alambre de cobre y/o cintas de ecualización de voltaje para mejorar la impermeabilización y la protección del conductor.

Varios estándares internacionales rigen la producción de cables de 22 kV para adaptarse a los requisitos regionales del sistema de energía:

• BS 6622: Este estándar británico cubre cables de alimentación con aislamiento extruido con una clasificación de 3,8/6,6 kV a 19/33 kV, especificando la construcción, los materiales, el rendimiento eléctrico y los métodos de prueba. Los cables de 22 kV que cumplen con BS 6622 suelen presentar aislamiento XLPE con revestimiento exterior de PVC y armadura de alambre de acero para instalaciones fijas.
• BS 7835: Similar a BS 6622 pero utilizando materiales de revestimiento LSZH (Low Smoke Zero Halogen, bajo humo cero halógenos) para una mayor seguridad en áreas pobladas e instalaciones de transporte público.
• IEC 60502-2: El estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional para cables de alimentación con aislamiento extruido con una clasificación de 1 kV (Um=1,2 kV) a 30 kV (Um=36 kV), que cubre los requisitos de diseño, fabricación, prueba e instalación para aplicaciones globales.
• SANS 622: El estándar de Sudáfrica para cables con revestimiento de goma para minería, que enfatiza la flexibilidad y la resistencia a la abrasión para entornos mineros hostiles.

Como componentes críticos en la transmisión de energía de media tensión, los cables de 22 kV sirven a diversos sectores:

• Sistemas de energía: Conexión de subestaciones a redes de distribución y suministro a grandes usuarios industriales, formando la columna vertebral de las redes eléctricas urbanas y rurales.
• Operaciones industriales: Alimentación de maquinaria pesada, líneas de producción e infraestructura en fábricas, minas y puertos.
• Proyectos de infraestructura: Proporcionar electricidad confiable para aeropuertos, ferrocarriles, túneles y otras instalaciones críticas.
• Energía renovable: Conexión de parques eólicos y centrales solares a las redes principales, facilitando la distribución de energía limpia.

La selección adecuada del cable requiere una evaluación exhaustiva de múltiples factores técnicos:

• Clasificación de voltaje: Haga coincidir las especificaciones del cable con los requisitos del sistema de 12,7/22 kV para evitar riesgos de seguridad.
• Material del conductor: Equilibre las necesidades de conductividad con las limitaciones presupuestarias, considerando el rendimiento superior del cobre frente a las ventajas de peso y costo del aluminio.
• Material de aislamiento: Seleccione los materiales apropiados para los entornos operativos: XLPE para alto rendimiento eléctrico/térmico, PVC para resistencia general a la intemperie o materiales especializados para condiciones extremas.
• Material de revestimiento: Elija entre PVC (uso general), LSZH (áreas de alta seguridad) o PE (entornos corrosivos/agua).
• Método de instalación: Seleccione estructuras de cable adecuadas para aplicaciones de enterramiento (blindado), aéreas (reforzado) o conductos (flexibles).
• Factores ambientales: Considere la temperatura, la humedad y la exposición a productos químicos al especificar las propiedades del cable.
• Estándares de cumplimiento: Verifique el cumplimiento de los estándares nacionales e internacionales relevantes como GB/T 12706 o IEC 60502.