En baja tensión como en alta
tensión, una red presenta siempre una resistencia de fuga entre cada una de las
fases y tierra. En baja tensión, para una tensión inferior a 500 V. se admite
que una red está correctamente aislada cuando las resistencias de fuga de las
fases con relación a tierra (R1, R2, R3) son
al menos igual a 500 kΩ (IEC 60364-6).
Sobre una red correctamente
aislada, se admite siempre que: R1 = R2 = R3 =
R
En cuanto a las resistencias
de fuga, conviene tener en cuenta la capacidad que presenta cada fase con
relación a tierra. Sean C1, C2, C3, estas
capacidades; se admite siempre C1 = C2 = C3 =
C. El valor de C es proporcional a la longitud de los cables que constituyen la
red.
En baja tensión, C tiene un
valor del orden de 0,25 µF por km. de cable.
Cuando la red alimenta
receptores equipados con filtros de entrada conectados entre fase y tierra, se
debe tener en cuenta la capacidad de estos filtros que contribuyen fuertemente
a la generación de corrientes capacitivas, es el caso de los equipos
informáticos.
En alta tensión, el valor de
estas capacidades depende de la naturaleza de los cables empleados y de los
aislantes que los componen.
En los cables de campo
radial, cada conductor está rodeado por una pantalla (ver fig. 1).
Las capacidades a tener en
cuenta son las medidas entre cada conductor y su pantalla puesta a tierra.
Figura
1:
Cable de campo radial
Figura
2:
Cable tripolar armado
Para los cables armados, una
pantalla única rodea los tres conductores, (ver figura 2); existiendo una
capacidad K entre cada dos conductores y una capacidad C entre cada conductor y
la pantalla puesta a tierra. Estas capacidades C, medidas entre cada conductor
y la pantalla, deben tomarse en consideración. Para este tipo de cable, los
fabricantes disponen generalmente de la capacidad C0 medida entre la
pantalla y las tres almas conductoras reunidas entre si. El valor de
la capacidad existente entre cada conductor y la pantalla es igual a C0/3.
A título indicativo, se podrá tener en cuenta
los valores siguientes de las capacidades fase-tierra de los cables:
§ Cable de campo radial AT aislado con
EPR.
§ Tensión 5,5 kV
Cable 35 mm2: 0,29 µF/km
Cable 70 mm2: 0,35 µF/km
Cable 120 mm2: 0,44 µF/km
Cable 240 mm2: 0,58 µF/km
§ Tensión 10 kV
Cable
35 mm2: 0,21 µF/km
Cable
70 mm2: 0,26 µF/km
Cable
120 mm2: 0,31 µF/km
Cable
240 mm2: 0,41 µF/km
§ Tensión 20 kV
Cable 70 mm2:
0,17 µF/km
Cable 120 mm2:
0,20 µF/km
Cable 240 mm2:
0,26 µF/km
§ Cable a campo radial AT aislado con PE.
§ Tensión 5,5 kV
Cable 35 mm2: 0,27 µF/km
Cable 70 mm2: 0,34 µF/km
Cable 120 mm2: 0,42 µF/km
Cable 240 mm2: 0,54 µF/km
§ Tensión 10 kV
Cable
35 mm2: 0,17 µF/km
Cable
70 mm2: 0,21 µF/km
Cable
120 mm2: 0,26 µF/km
Cable
240 mm2: 0,34 µF/km
§ Tensión 20 kV
Cable 70 mm2:
0,14 µF/km
Cable 120 mm2:
0,17 µF/km
Cable 240 mm2:
0,21 µF/km
§ Cable armado AT aislado con PVC
§ Tensión 3,2 kV
Cable 10 mm2: 0,16 µF/km
Cable 25 mm2: 0,18 µF/km
Cable
35 mm2: 0,17 µF/km
§ Tensión 6 kV
Cable
16 mm2: 0,14 µF/km
Cable
50 mm2: 0,21 µF/km
Cable
95 mm2: 0,30 µF/km
§ Cable BT aislados con PVC
§ Tensión 6 kV
Cable 16 mm2: 0,2 µF/km
Cable 35 mm2: 0,16 µF/km
PE : conductor de protección
C1, C2,
C3 : capacidades de los
conductores de fase con relación a tierra
R1, R2,
R3 : resistencias de
aislamiento, su influencia es normalmente escasa.
ZN : impedancia de puesta a tierra
del neutro
rN
: resistencia de la toma de tierra del neutro.
rM
: resistencia de la toma de tierra de las masas
N : neutro
Figura 3:
Esquema equivalente de una red eléctrica
Efectos
de las corrientes de defecto en las pantallas de cables MT
Cuando se produce la
perforación del aislante de una fase, el conductor y la pantalla se encuentran
prácticamente unidos: toda la corriente de defecto circula por la pantalla que
debe ser capaz de soportar sin daños. Sabiendo que la corriente de defecto está
directamente ligada al régimen de neutro, se observa la importancia de la
elección y el dimensionamiento de las pantallas de los cables.
Las pantallas pueden ser de
cobre o aluminio; se presentan bajo múltiples formas; se encuentran
principalmente:
§ Una
o varias cintas de cobre o aluminio arrolladas en hélice
§ Una
cinta de cobre o aluminio de escaso espesor colocada longitudinalmente.
§ Una
capa de hilos de cobre o aluminio
§ Una
trenza de hilos de cobre
El plomo es igualmente
utilizado para la construcción de pantallas en caso de corrientes muy
importantes, o en el caso que sea necesario procurar al asilamiento una
protección particularmente eficaz contra la acción de la humedad o productos
corrosivos.
La intensidad admisible en
una pantalla depende de su naturaleza, de su sección, de la naturaleza del
aislante con el cual está en contacto y del tiempo durante el cual va a estar
recorrido por la corriente de defecto.
En todos los casos, se debe
verificar que la pantalla está bien adaptada a las condiciones de explotación
conociendo las corrientes de corta duración admisibles en las pantallas de los
cables dadas por el fabricante.
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