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CRITERIOS DE SELECCIÓN PARA CABLES EXPUESTOS A CAMPOS

Campos Electromagneticos Centelsa

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C Y A BUILDING WIRE

CRITERIOS DE SELECCIN PARA CABLES EXPUESTOS A CAMPOSFUNCIONES DE LAS PANTALLASFUNCIONES DE LAS PANTALLASBloqueador del ruido elctrico (interferencia)

Crear una distribucin radial y simtrica de los esfuerzos elctricos en la direccin de mxima resistencia del aislamiento

Proveer al cable de una capacitancia a tierra uniforme

Reducir el peligro de descargas elctricas al personal o en presencia de productos inflamables

Para propsitos electrostticos

Para conducir corriente de falla

Como pantalla neutro

TIPOS DE APANTALLAMIENTOS EN CABLES ELECTRICOSCINTA DE COBREMalla en hilos de cobrePolister Aluminizado + DrainEspesor de 0,0635mmHilos de 0,16 a 0,254 mmCinta Polister Alum. 0,03mm, + Cond. Drenaje Cu-SnAPLICACINHelicoidal con traslapeHilos agrupados y aplicados en formade Malla o trenzaCinta helicoidal olongitudinal con traslape y drenaje cableado CUBRIMIENTO100%50-95%100%FLEXIBILIDADMedianamente RgidaExtraflexibleBuenaUSOSMEDIA TENSIN, CONTROL, POTENCIA Y BAJA TENSIONCONTROL, COAXIALESINSTRUMENTACIN, COAXIALES TIPOS DE APANTALLAMIENTOS

TIPOS DE APANTALLAMIENTOSCables con Apantallamiento LaminadoProteccin contra acoples capacitivos, interferencias de tipo TV, diafonas, radio transmisores, luces, etc.

Cables con Apantallamiento en MallaProteccin contra acoplamiento por conduccin o (debidos a la resistencia de la pantalla en bajas frecuencias), donde se requiera una resistencia DC baja.

Cable con Apantallamiento Combinado Hilos + Cinta CuProteccin contra acoples inductivos en alta frecuencia y descargas electrostticas.TIPOS DE APANTALLAMIENTOSSi el cable es aterrizado en un solo punto, el flujo magntico producir una tensin inducida en la pantalla. La magnitud de la tensin es proporcional a la corriente circulante por el conductor, y se incrementara a medida que nos alejamos del punto de tierra.

Si la pantalla es aterrizada en dos puntos, el circuito cerrado producir una circulacin de corriente en la pantalla. La magnitud de corriente en la pantalla es inversamente proporcional a la resistencia de la pantalla y la tensin se reduce tericamente a cero.

Aqu la distancia entre los puntos de tierra no tiene incidencia sobre la magnitud de la corriente.APANTALLAMIENTOSCABLES DE INSTRUMENTACIN Y CONTROL

GENERALIDADESCables Instrumentacin

Cables multi-conductores que transportan seales elctricas de baja energa.

Los cables de instrumentacin llevan seales entregadas por un transductor u otra aplicacin hasta el proceso de control o analizador.

Cables Control

Cables multi-conductores.

Transporta seales elctricas, usadas para monitorear o controlar sistemas elctricos de potencia y sus procesos asociados.

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GENERALIDADES

CABLESCONTROLINSTRUMENTACININDIVIDUALESPARESTRIADAS GENERAL (OS)INDIVIDUAL Y GENERAL (IOS)APANTALLAMIENTO / BLINDAJEPANTALLA SOBRE EL NCLEOCONSTRUCCININDIVIDUALESGENERALIDADESCABLES DE INSTRUMENTACIN

Cable Instrumentacin Pantalla Foil Aluminio + Drain (OS)

Cable de Instrumentacin Pantalla Foil Aluminio + Drain (IOS)GENERALIDADES

Cable de Control Pantalla Foil Aluminio + Drain

Cable de Control Pantalla Cinta + Hilos (R< 2 ohm/km)GENERALIDADESCABLES DE CONTROLEs una caracterstica de la pantalla o el blindaje.Determina la intensidad de la fuente no deseada en el circuito de seal.Define la eficiencia del Blindaje.Dada por:

Vt: Tensin de Interferencia Inducida por la corriente Io circulando por el blindaje.

IMPEDANCIA DE TRANSFERENCIAPARMETROSEn altas frecuencias se presentan dos efectos, el inductivo y el capacitivo: El Efecto Inductivo se debe al acople magntico de las hendiduras (traslape) de las estructuras del blindaje. Es la parte reactiva de la Zt y predomina a frecuencias mayores a 70 MHz.

El Efecto Capacitivo es debido a los acoplamientos elctricos de la pantalla.

La Zt permanece constante hasta frecuencias del orden de 0.1 MHz y es equivalente a la resistencia DC de la pantalla (Resistencia lineal).

IMPEDANCIA DE TRANSFERENCIA PARMETROS La impedancia de transferencia est constituida tanto por aportes resistivos como inductivos y capacitivos del apantallamiento.

Para seales de ruido de baja frecuencia la impedancia de transferencia es aproximadamente igual a la resistencia por unidad de longitud de la pantalla, mientras que en altas frecuencias los efectos inductivos (debidos al efecto de bobina que presenta el apantallamiento aplicado de forma helicoidal) y capacitivos (debido al acople de campo elctrico de la pantalla y el medio) se hacen ms importantes.

La impedancia de transferencia es un parmetro difcil de controlar, pero es posible determinarlo de forma experimental.IMPEDANCIA DE TRANSFERENCIAPARMETROS0.111010010000.1110100TrenzadaFrecuencia [MHz]Cinta + DrainCinta + TrenzaOhm/mPARMETROSSe observa que el apantallamiento en malla de hilos de cobre presenta un buen comportamiento a bajas frecuencias; sin embargo, a frecuencias altas su comportamiento puede variar debido a los acoples magnticos provocados por la induccin individual de cada hilo.

Las pantallas basadas en cintas de aplicacin helicoidal presentan un mejor comportamiento en un ancho de banda mayor, el acople magntico no es tan elevado y se mantiene casi estable en un ancho de banda bastante amplio.PARMETROSPUESTAS A TIERRAINSTALACIN

PUESTAS A TIERRAINSTALACIN

PUESTAS A TIERRAINSTALACIN

PUESTAS A TIERRAUn blindaje adecuado en cable y en el equipo, disminuye las Interferencias.El propio Blindaje introduce ruidos.

V1V2I12ProcesoINSTALACIN

CABLES DE MEDIA TENSIN

ChaquetaPantalla Metlica / NeutroBlindaje del aislamientoAislamientoBlindaje del conductorConductorDISEO ESTNDARChaquetaCintaBlindaje del conductorAislamientoBlindaje del aislamientoPantalla Metlica (Hilos de Cobre)ConductorDISEO PANTALLA EN HILOSCHAQUETARELLENOTRES FASESCABLEADASCONSTRUCCIN TRIPOLARCONSTRUCCIN TRIPLEXBLINDAJE AISLAMIENTOPANTALLA EN CINTA DE COBRECHAQUETAPANTALLA EN HILOS DE COBRECONDUCTORAISLAMIENTOBLINDAJEPANTALLAS METLICAS100%33%NEUTROS CONCNTRICOSAPLICACIN TPICA

Cable XLPE 15 kV 133% Pantalla de Neutro Concntrico 1/3

Cable XLPE 15 kV 100% Pantalla en Cinta de CobreBLINDAJE DEL CONDUCTOR

Blindaje del Conductor o Primera SemiconductoraBLINDAJE DEL CONDUCTORNIVEL DE AISLAMIENTONIVEL 100% Proteccin que liberen fallas a tierra lo ms rpido posible en un tiempo no mayor a 1 minuto. NIVEL 133% Protecciones no cumplen con los requisitos del NIVEL 100%, pero que en cualquier caso, se libera la falla en no ms de una hora.NIVEL 173% Para sistemas en los que el tiempo para liberar una falla no est definido. Aplica en Normas UL e ICEAESPESORES DE AISLAMIENTO

Formado por dos componentes:

- Material semiconductor sobre el aislamiento - Pantalla metlicaFuncin:

-Crear distribucin radial del campo elctrico -Proporcionar Capacitancia uniforme a tierra -Reducir peligro descargas elctricas al personal de operacin (Puestas a Tierra)BLINDAJE DEL AISLAMIENTOBLINDAJE DEL AISLAMIENTOAISLAMIENTO SIN PANTALLAAISLAMIENTO CON PANTALLACAPACITANCIA ELCTRICA

Lneas EquipotencialesConcentracin de Carga

PARAMETROS ELECTRICOSLos cables que se instalan en ductos o directamente enterrados por lo general pasarn por secciones de terreno hmedo y seco o por ductos de caractersticas elctricas variables, dando como resultado una capacitancia a tierra variable y como consecuencia, una impedancia no uniforme.

Cuando se presentan en el sistema ondas de sobretensin debidas a descargas atmosfricas y operaciones de maniobra, viajan a travs del cable producindose reflexiones en los puntos de variacin de impedancia, lo que da lugar a ondas de sobretensin que producirn fallas en el cable. PARAMETROS ELECTRICOSCAPACITANCIA ELCTRICAAl colocar las pantallas sobre el aislamiento, se tendrn las siguientes ventajas en el cable:

Presentar una impedancia uniforme, evitando reflexiones y eliminando la posibilidad de producir sobretensiones dainas al aislamiento.

Proveer al cable de la mxima capacitancia del conductor a tierra y consecuentemente, reducir al mnimo las ondas de sobretensin.

Absorber energa de las ondas de sobretensin al inducir en la pantalla una corriente proporcional a la del conductor.

Reducir el peligro de choque elctrico al personal y proveer un drenaje adecuado a tierra de las corrientes capacitivas.PARAMETROS ELECTRICOSINDUCTANCIA ELCTRICA

PARAMETROS ELECTRICOSAGRUPACIN DE FASESINSTALACION DE CABLES DE M.T.Agrupar Ternas con Conductores de Cada Fase

PUESTAS A TIERRAINSTALACION DE CABLES DE M.T.Existen dos casos bsicos:

Pantalla aterrizada a un ladoPantalla aterrizada a ambos ladosV1V2I12PUESTAS A TIERRAINSTALACION DE CABLES DE M.T.Pantalla aterrizada en un lado

VentajasMayor capacidad de corriente. Menores perdidas.

DesventajasRequiere aislamiento de las pantallas en los empalmes. Es necesario conocer y evaluar por seguridad la tensin presente en las pantallas.

PUESTAS A TIERRAINSTALACION DE CABLES DE M.T.En caso de aterrizar en un extremo, eran recomendados valores de 12 V ac, como valores de tensin seguros de pantalla a tierra.

Actualmente con el desarrollo de nuevos materiales, algunos fabricantes de cables sugieren hasta 25 V como mximo.

La calidad de los materiales para las chaquetas de los cables ha permitido que estos valores se incrementen a valores de tensin normal de operacin de entre 100 a 400 V. (Falla controladas con descargadores de sobretensin (limitadores de tensin).Si el sistema es puesto a tierra en un solo punto, se debe tener en consideracin cuando un segundo punto de tierra no planeado es realizado, debido a que al cerrarse el circuito, este puede resultar en altas corrientes por pantalla, lo que podra conllevar al sistema a una falla. Es necesario considerar entonces un mantenimiento peridico preventivo de cada punto de puesta a tierra, el cual debera incluir la verificacin de integridad de la chaqueta.INSTALACION DE CABLES DE M.T.PUESTAS A TIERRAPUESTAS A TIERRAINSTALACION DE CABLES DE M.T.2. Pantalla aterrizada en ambos lados (Multiaterrizadas)

VentajasNo es necesario el aislamiento de pantallas en empalmes.No hay tensin en la pantalla. No se hacen necesarios ensayos peridicos en pantallas.

DesventajasBaja capacidad de corriente.Altas perdidas.PUESTAS A TIERRAINSTALACION DE CABLES DE M.T.En caso de aterrizar ambos extremos, es posible disminuir las corrientes por pantallas:

Usando impedancias (pararrayos)Buen ordenamiento de las fasesDisposicin (flat, triangular)Transposicin de pantallas (cross bonded)

PUESTAS A TIERRAINSTALACION DE CABLES DE M.T.Transposicin de PantallasPant. CPant. APant. BPant. APant. BPant. CPant. BPant. CPant. AFase AFase B Fase CReducir las inducciones de Corriente en las Pantallas

Agrupacin de FasesINSTALACION DE CABLES DE M.T.Induccin Paralelo

Disposicin Plana, conductores sin distancia y agrupados por fase de forma secuencial

Disposicin Plana, conductores con distancia entre ellos, d y distancia entre grupos D, secuencia transpuestaAGRUPACIN DE FASESINSTALACION DE CABLES DE M.T.Induccin Paralelo

Disposicin Plana, conductores con distancia entre ellos, d y distancia entre grupos D, secuencia sin transponer