Imagine un parque industrial extenso con maquinaria rugiente y luces brillantes, todo alimentado por un único cable de 33 kV enterrado bajo tierra. Si este cable fallara, toda la operación se detendría. Este escenario subraya la importancia de seleccionar cables de 33 kV confiables y de alto rendimiento para garantizar una transmisión de energía estable y segura.

Como componente crucial de las redes de distribución de energía, los cables de 33 kV sirven como autopistas eléctricas, entregando energía de manera eficiente desde subestaciones a zonas industriales, edificios comerciales y áreas residenciales. Comprender sus características, tipos y aplicaciones es esencial para mantener la infraestructura moderna.

Diseñados específicamente para aplicaciones de alta tensión, los cables de 33 kV operan a 33 kilovoltios, un nivel de media tensión (MV) ampliamente utilizado en las redes de distribución de energía, particularmente para la transmisión a larga distancia.

• Clasificación de voltaje: La especificación de 33 kV cumple con los requisitos de distribución de media tensión
• Composición estructural:
  • Conductor: Núcleo central de aluminio o cobre que transporta la corriente eléctrica
  • Aislamiento: Capa circundante que evita fugas de corriente
  • Blindaje: Capa que controla los campos eléctricos y reduce la interferencia electromagnética
  • Vaina: Capa protectora exterior que ofrece resistencia mecánica, resistencia a la humedad y protección contra la corrosión

• Cables XLPE: El aislamiento de polietileno reticulado proporciona propiedades eléctricas superiores y resistencia a la humedad, lo que los hace ideales para la instalación subterránea. Su alta tolerancia térmica y resistencia mecánica soportan entornos exigentes.
• Cables PVC: El aislamiento de cloruro de polivinilo ofrece soluciones rentables para aplicaciones de menor voltaje, aunque con un rendimiento térmico y eléctrico reducido en comparación con XLPE.
• Cables PILC: Los cables con aislamiento de papel y cubierta de plomo representan la tecnología tradicional de alta tensión, ahora en gran medida reemplazada por alternativas modernas debido a su peso y complejidad de instalación.

Los cables de 33 kV cumplen funciones críticas en varios sectores:

• Distribución de energía: Conectan subestaciones a áreas industriales, comerciales y residenciales, formando la infraestructura central de la red.
• Minería subterránea: Alimentan equipos en entornos mineros hostiles donde la durabilidad y la seguridad son primordiales.
• Proyectos de infraestructura: Apoyan la construcción a gran escala, los sistemas ferroviarios y otros desarrollos importantes que requieren soluciones de energía robustas.

Los cables modernos de 33 kV suelen presentar diseños XLPE de un solo núcleo con armadura de alambre de aluminio (AWA) o configuraciones de tres núcleos con armadura de alambre de acero (SWA). Estos diseños brindan una protección mecánica excepcional durante la instalación y el funcionamiento. Los cables subterráneos de 33 kV son particularmente adecuados para enterramiento directo, lo que simplifica la instalación y reduce los costos.

Las variantes especializadas incluyen cables de tres núcleos con aislamiento LSZH (baja emisión de humos y cero halógenos) para una mayor seguridad en entornos sensibles. Internamente, estos cables emplean ingeniería de precisión con conductores sólidos de aluminio o cobre trenzado, rodeados por blindaje semiconductivo, aislamiento XLPE, cintas absorbentes de humedad y cubierta MDPE, a menudo complementados con blindaje de alambre de cobre para un mejor rendimiento.

La clasificación de 33 kV aparece en la IEC 60038 (Voltajes estándar de la IEC) y varias normas británicas, incluyendo:

• BS 6622: Especificaciones para cables armados con aislamiento termoestable (3,8/6,6 kV a 19/33 kV)
• BS 7835: Requisitos para cables termoestables de baja emisión de humos y gases
• BS 7870-4.10: Normas para cables de distribución con aislamiento extruido (11 kV a 33 kV)

Si bien las líneas de 11 kV suelen servir a las áreas residenciales, entregando energía a los transformadores locales para la distribución final, los sistemas de 33 kV operan a voltajes más altos, transmitiendo electricidad entre subestaciones. Esencialmente, 11 kV maneja la "última milla" de la entrega, mientras que 33 kV gestiona una asignación de energía más amplia.

Las líneas aéreas de 33 kV comúnmente emplean estructuras de torres con 4-6 conductores gruesos separados por crucetas. Estas líneas de transmisión, que no se conectan directamente a los usuarios finales, suelen utilizar aisladores de disco de 5-6 o 12 discos más pequeños en configuraciones de poste. Las alturas de las torres generalmente oscilan entre 10 y 20 metros, con tres conductores vivos desnudos.

Los tipos de torres comunes incluyen estructuras en forma de H, vigas en I y PSC. La selección de materiales varía según la región y la aplicación, con opciones que incluyen:

• Acero: Preferido para aplicaciones de alta durabilidad y condiciones adversas
• Hormigón: Adecuado para líneas de menor voltaje, pero adaptable a sistemas de 33 kV
• Madera tratada: Ocasionalmente utilizado para instalaciones específicas de 33 kV
• Materiales compuestos: Combinaciones de fibra de vidrio y resina que ofrecen resistencia y resistencia a la corrosión

Las fluctuaciones de voltaje en los alimentadores de 33 kV y 11 kV deben permanecer dentro de los límites especificados durante las cargas máximas y el funcionamiento normal:

• Por encima de 33 kV: -12,5% a +10%
• Hasta 33 kV: -9,0% a +6,0%
• Bajo voltaje: -6,0% a +6,0%

El dimensionamiento de los conductores varía según múltiples factores, incluyendo la longitud de la línea, la carga de corriente, las condiciones ambientales y los requisitos específicos del proyecto. Si bien los conductores de cobre suelen medir aproximadamente 12,8 mm de diámetro, no existe un estándar universal para las líneas aéreas de 33 kV. Los diseñadores de sistemas deben equilibrar los límites térmicos, la caída de voltaje y los factores ambientales al especificar los conductores.

La capacidad de transporte de corriente depende del tamaño del conductor y la temperatura ambiente, con los alimentadores individuales de 33 kV que normalmente manejan hasta 45 MVA. Los sistemas trifásicos generalmente soportan cargas de 5-20 MW, aunque la capacidad puede aumentar al actualizar la infraestructura existente.

La selección de cables de 33 kV apropiados requiere una evaluación exhaustiva de los requisitos de voltaje, los tipos de cables, los entornos de aplicación, las normas regulatorias y las condiciones operativas. La selección adecuada garantiza una transmisión de energía segura y confiable, la base de la infraestructura eléctrica moderna.