Sistemasde

Alta Tensión

Edición Enero 2016

Sistemas de Alta Tensión

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INTRODUCCIÓN:

Prysmian es el líder mundial en el mercado de los Sistemas de Cables de Energía en Alta Tensión, gracias a su enfoque en la innovación tecnológica. Nuestros diseños nos han conducido a proveer soluciones que cumplan con los requisitos de nues-tros clientes, a nivel mundial, teniendo como foco principal el desarrollo de sistemas confiables y competitivos. Domina el escenario tecnológico de los Sistemas de cables en Alta Tensión, entendiendo por éstos al conjunto formado por, los cables, los accesorios (o componentes de redes) necesarios y la instalación de estos últimos, de tal manera de poder proveer una solución global de acuerdo a la necesi-dad de transmisión y distribución de energía, que pudiesen tener nuestros clientes.

Es el más antiguo fabricante a nivel mundial tanto de cables de potencia, como de telecomunicaciones. En la Argentina, tiene su planta de fabricación en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires desde el año 1917. Produ-ciendo cables de alta tensión, OF, desde el año 1960 y con aislación seca (XLPE) desde el año 1985. Siendo actualmente proveedor de este tipo de cables de alta tensión tanto en el mercado nacional como internacio-nal.Respecto a estos productos, a nivel mundial, desde la introducción de los aislantes poliméricos, ha realizado una importante contribución al desarrollo de los cables extruídos.Con una intensa investigación sobre los materiales, junto con los distintos procesos y la inversión en la maquinaria de extrusión de avanzada, permitiendo la utilización comercial de los procesos de curado en seco para la fabricación de cables de alta tensión, nos exigi-mos cumplir con los más altos estándares de calidad.En un proceso de triple extrusión, la pantalla semicon-ductora sobre el conductor, la aislación y la pantalla semiconductora sobre esta última, se aplican simultá-neamente en una sola cabeza.La temperatura de los materiales a la que salen de la cabeza de extrusión es relativamente baja a fin de evitar una reticulación prematura.El reticulado adecuado se lleva a cabo a una tempera-tura alta y presión en el largo tubo de la catenaria, calentado eléctricamente, donde los materiales adquie-ren la temperatura requerida para activar la reacción química y efectuar la reticulación. El enfriamiento gradual a alta presión después de la reticulación impide la formación de huecos y la creación de tensiones mecánicas internas.A continuación detallaremos las opciones locales de cada uno de los elementos y servicios que dentro de los Sistemas de Alta Tensión, podemos ofrecerles a nues-tros clientes.

Um>33kV y hasta Um=245 kVInstalaciones Fijas1° Cables de Alta Tensión

NORMA DE REFERENCIA

DESCRIPCIÓN GENERAL

RETENAX AT

IEC 60840 e IEC 62067. U otras a indicar, según requisitos del cliente.

Cable unipolar extruido para Alta Tensión. Retenax HV (High Voltage) o AT (Alta Tensión).

En función de las normas citadas, los principales valores de las tensiones Uo/U (Um) que podemos considerar para los diseños de los cables son: > Según IEC 60840: 26/45 (52) kV, 38,1/66 (72,5) kV, 63,5/110 (123) kV, 76,2/132 (145) kV y 86,6/150 (170) y> Según IEC 62067: 127/220 (245) kV.De requerirse valores intermedios o cercanos a los citados, no dude en consultarnos.

TENSIONES

DESCRIPCIÓN PARTICULAR

CONDUCTOR:>Metal: Alambres de cobre recocido (electrolítico) de máxima pureza o de aluminio de grado eléctrico. >Forma: Circular compacta, fabricadas utilizando un método especial que permite obtener superficies externas más lisas y un menor diámetro final, que otras cuerdas de igual sección nominal para otros usos.>Flexibilidad: Son cuerdas Clase 2, según Norma IRAM NM 280 o IEC 60228.

>Bloqueo: En caso de requerirse, los conductores pueden llevar un bloqueo, mediante el agregado de elementos que en contacto con líquidos (generalmente agua) se hinchan e impiden la propagación longitudinal de estos. Este bloqueo también retarda el desarrollo y la propagación a su vez de las nocivas “arborescencias (water trees)” en la aislación. Es recomendable que los conductores estén bloqueados.

TEMPERATURAS MÁXIMAS EN EL CONDUCTOR:>En servicio permanente: 90°C.>En sobrecarga: 105 °C. >En cortocircuito: 250 °C.

CAPA SEMICONDUCTORA INTERNA:Semiconductor extruido reticulado.

AISLACIÓN: Polietileno reticulado químicamente. El proceso de reticu-lación se realiza en un medio inerte no saturado de vapor, conocido como “Dry Curing”, extruyéndose de manera simultánea las tres capas, semiconductora interna, aisla-ción y semiconductora externa.

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Norma de Ensayos

(Um≤145 kV)

Tensión máxima

Norma de Ensayos

(Um≤ 245 kV)

900C

Temperatura de servicio

Cuerdas rígidas

Resistente a absorción

de agua

Resistente a la

abrasión

Resistente a la

intemperie

245hasta

kV

IEC

62067

IEC

60840

CONDICIONES DE EMPLEO

Directamente enterrado

Enterrado en canaletas

Enterrado en cañerías

Al aire libre

Ítem Diseño con vaina extruida Diseño con blindaje mixto

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

66

7

78

9

Um>33kV y hasta Um=245 kVInstalaciones FijasCables de Alta Tensión

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Esquemas de los posibles diseños a considerar

Conductor de Cu o Al Conductor de Cu o Al

Capa semiconductora internaCompuesto semiconductor extruidoreticulado

Capa semiconductora internaCompuesto semiconductor extruidoreticulado

AislaciónPolietileno reticulado quimicamente

AislaciónPolietileno reticulado quimicamente

Capa semiconductora externaCompuesto semiconductor extruidoreticulado

Capa semiconductora externaCompuesto semiconductor extruidoreticulado

FajaduraCintas semiconductoras bloqueantes

FajaduraCintas semiconductoras bloqueantes

Vaina metálicaAleación de plomo extruido

Pantalla metálicaCapa de alambres de Cu recocido aplicadoshelicoidalmente y cinta (del mismo material)antidesenrollante en contacto

Vaina externaPolietileno extruido

FajaduraCintas semiconductoras bloqueantes

Barrera a la penetración radial (de agua)Foil de Al laminado

Vaina externaPolietileno extruido

CAPA SEMICONDUCTORA EXTERNA: Semiconductor extruido reticulado.

PANTALLA O BLINDAJE METÁLICO: Para el diseño pueden considerarse algunas de las siguientes opciones, según sea el caso:

-te, sobre los cuales se aplica longitudinalmente una cinta de aluminio monoplacada, solapada y pegada.

una vaina extruida de aleación de plomo.

En todos los casos, en el diseño se consideran adecuadas fajaduras, ya sea tanto para que metales distintos no estén en contacto mutuo entre sí, como para que en caso de ser nece-sario y ante el ingreso de agua, se produzca el bloqueo a la propagación de la misma.

Asimismo, cualquiera sea la opción, siempre existe un bloqueo metálico radial frente al ingreso de humedad.

ENVOLTURA EXTERIOR:De polietileno termoplástico PE tipo ST7, de muy bajo índice de higroscopicidad, especialmente resistente a la humedad y agentes atmosféricos y con excelentes características mecá-nicas.

MARCACIÓN: PRYSMIAN RETENAX ® * Ind. Argentina * Tensión (kV) * Sección (mm2) * XLPE * Cu o Al (Según corres-ponda) y año de fabricación

NORMAS:Si bien las dos Normas IEC citadas son las principales, para el diseño de los cables puede también considerarse otras Normas que se nos requieran y también en todos los casos complementarse con requisitos técnicos particulares que el cliente puntualmente solicite.

ENSAYOS: De acuerdo a las Norma IEC citadas, todos los Ensayos ya sean de Rutina o Muestreo, son realizados en el Laboratorio de nuestra Planta (en la Ciudad Autónoma de Bs. As.) por personal especializado en tal sentido. Lo mismo también es válido en caso de requerirse, para los Ensayos de Tipo.

CERTIFICACIONES:Todos los cables Prysmian están elaborados bajo el sistema de Gestión de Calidad requerido por las Normas ISO 9001 y Certificado por TÜV Rheinland.

EMBALAJE: Todo tramo o trozo de cable de alta tensión es provisto en una bobina (generalmente metálica), cerrada completa y adecuadamente de tal manera de proteger al cable mismo durante su trasporte hasta su destino, frente a posibles daños. Únicamente se considera por bobina un solo tramo de cable, con su adecuada cabeza de tiro, sobre la que se ejerce la tracción para el tendido.

CARACTERÍSTICAS Y USOS: Los cables Retenax son aptos para transmisión y/o distribu-ción de energía en redes subterráneas, ya sean instalados directamente enterrados, en ductos (ya sean dentro de maci-zos de hormigón o no), canales de cables o incluso en aire, por ejemplo. En áreas urbanas o industriales donde las líneas aéreas no puedan ser utilizadas ya sea por razones de seguri-dad o por causas ambientales. Los cables aislados permiten minimizar al extremo las distancias eléctricas requeridas, que de otra manera resultarían superiores, requiriendo mayores superficies asociadas para la instalación. Además se logra una plena confiabilidad y seguridad, tanto para el personal involu-crado como para el usuario final del servicio.

Por lo expresado, los posibles usuarios pueden ser tanto empresas de generación, de transmisión como de distribución de energía eléctrica, cooperativas, grandes empresas, etc.

RECOMENDACIONES Y OTROS CONCEPTOS RESPECTO A LAS CONDICIONES DE INSTALACIÓN:

A) Las condiciones de instalación a las que se verá sometido el cables, incluso considerando otros cables de potencia o energía cercanos, como cualquier otra fuente de calor cercana a los mismos, serán determinantes para el adecuado cálculo de la futura capacidad de transmisión del sistema. Es importante saber que un mismo cable instalado de distintas maneras o bajo distintas condiciones de instalación, transmitirá distintos valores de potencia.Esto último mencionado es lo que hace prioritario ante cualquier proyecto, el hecho de conocer claramente y con datos precisos las distintas condiciones de instalación o tendido a que el mismo se verá sometido, e incluso otras posibles fuentes de calor cercanas a este nuevo sistema a instalar.

En todos los casos, los cables Retenax de alta tensión fabri-cados en Argentina, son para ser utilizados en instalaciones fijas.

B) Radios mínimos de curvatura: ya sea durante el tendido mismo o cerca de los terminales, se deben respetar los radios mínimos de curvatura indicados, los cuales aseguran ya una vez que los cables están tendidos, una prolongada vida útil de los mismos. Para cualquier tipo de cable, ya sea de Cu o Al e independientemente el tipo de blindaje, los radios mínimos de curvatura requeridos son:

Durante el tendido, o dinámico: 30 x D. Cerca de los terminales o estático: 20 x D.

Siendo D el diámetro externo del cable en cuestión.

Instalaciones Fijas

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C) Esfuerzos máximos durante el tendido: los siguientes valores son los admitidos durante el tendido de los cables, a ejercer únicamente respecto de los conductores, los cuales tienen ya colocadas sus correspondientes cabezas de tiro, sobre las cuales se ejerce el esfuerzo mismo. Es de destacar que bajo ningún concepto deben superarse los valores máxi-mos calculados, de tal manera de que siempre quede completa seguridad de que los conductores no sufrieron ningún exceso mecánico, que pudiesen llegar a dañarlos.

Al respecto, los valores máximos a tener en cuente son: 6 kgf/mm² para los conductores de Cu y 3 kgf/mm² para los conductores de Al. Siempre haciendo referencia a la sección nominal del mismo.

IMPORTANTE: Al respecto y en tal sentido, el hecho de poder contar anticipadamente con un adecuado proyecto, facilitará los necesarios cálculos de los distintos esfuerzos de tracción a que se verá sometido el cable durante su tendido. De tal manera que no se superen los máximos valores citados prece-dentemente. Evitando así los posibles daños mecánicos que podría llegar a sufrir durante la tracción a que se lo someterá mientras se lo instala.

TIPOS DE PUESTAS A TIERRA DE LOS BLINDAJES METÁ-LICOS:

Solo a título informativo, los enumeraremos sin entrar en detalles técnicos, los cuales en caso de realizarse mediante pedidos de cotización, serán adecuadamente tratados.

- Puesta a tierra en ambos extremos – Solid Bonded: Los blindajes se conectan a tierra en ambos extremos y en caso de existir empalmes, estos también. Es recomendable solo para tramos cortos de tendido.

- Puesta a tierra en un solo extremo – Single Point Bonded, Middle Point Bonded: Los blindajes se conectan a tierra en un solo extremo (de los cables), estando en el otro extremo conectados a descargadores de sobretensión (cuya única función es la de proteger a los cables frente a perturba-ciones externas). A su vez el otro extremo de los descargado-res mencionados, sí se conecta directamente a tierra.Estas opciones son solo válidas para tramos muy cortos de tendido, dependiendo obviamente de la tensión inducida que se admita en el extremo del blindaje no puesto a tierra. El caso del Middle Point Bonded, es considerar dos Single Point Bonded, “espalda con espalda”, colocando una única caja con los 6 descargadores que servirán para los dos tramos en conjunto de cada Single Point Bonded. Es indispensable en este caso de puestas a tierra complemen-tar el Sistema con el agregado extra de un cable de interco-nexión de tierra, el cual debe acompañar el recorrido del tendido.Es de destacar que los descargadores mencionados, en ningún momento reemplazan a los conocidos descargadores de línea, generalmente utilizados en las Subestaciones o llegadas de líneas aéreas. En estos casos, al no haber corrientes de circu-lación por los blindajes, se anulan las pérdidas de potencia que las mismas generan.

- Cross Bonded: Es el sistema de puesta a tierra aconsejado para tendidos largos. De tal manera de poder anular o bien compensar eléctricamente (en gran medida) las tensiones inducidas en cada uno de los tres sub-tramos (tramos menores). Se divide el largo total del tendido en tantos “tramos mayores” como se requiera o desee. A su vez cada tramo mayor contiene o posee a su vez tres “tramos menores”. Los extremos de los blindajes de cada tramo mayor se conectan a tierra y a su vez extremos restantes de cada tramo menor se entre cruzan eléctricamen-te (dos veces). De tal manera de casi anular o minimizar nota-blemente las corrientes de pérdidas circulantes (pérdidas de potencia) por los blindajes.

Instalaciones Fijas

Conductor de continuidad de tierra, de BT

Pantalla conectada a tierra

en un extremo del tendido,

utililzando las adecuadas

cajas de conexión

Extremo de la pantalla

no conectado a tierra,

sinó que se lo conecta al

cable de continuidad de tierra

a través de los descargadores

de sobre tensión

Cables generalmente instalados en plano

El cable complementario de continuidad

se transpone a mitad del tendido

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Conexiones de las

pantallas a tierra,

a través de los

descargadores de

sobretensión

Extremos de la sección mayor, donde las

pantallas se conectan a tierra a través de

las adecuadas cajas de conexión

NOTA: De acuerdo al diseño del cable, se deberá reemplazar “Pantalla” por “Vaina”, según corresponda

Pantalla (metálica) conectada a tierra en

ambos extremos del tendido, utilizando las

adecuadas cajas de conexión.

Cables generalmente instalados

en trébol, en contácto.

2° Accesorios o Componentes de Redes

El segundo componente de los Sistemas son los accesorios, los cuales permiten realizar las adecuadas conexiones con los otros equipos eléctricos/electrónicos que pudiesen llegar a formar parte de la instalación. Pudiendo ser:

EMPALMES: Empalmes premoldeados para cables aislados en XLPE. Ya sean del tipo “recto” o “seccionado”.

aislados en XLPE – CLICK FIT®. Ya sean del tipo “recto” o “seccionado”.

XLPE/cable OF.

cable seco - XLPE/cable OF - CLICK FIT®.

tipo “recto” o “seccionado”.

Aclaración: se entiende por empalme recto, a aquel en el cual existe continuidad entre los blindajes metálicos. Y por empal-me seccionado, a aquel en el cual no existe continuidad entre los blindajes metálicos (de tal manera por ejemplo, de poder realizar un cruzamiento de los mismos, o poder ponerlos a tierra).

TERMINALES:

para cables aislados en XLPE.

cables aislados en XLPE.

CLICK FIT®, para cables aislados en XLPE.

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SISTEMAS DE MONITOREO:

Los cuales le permitirán tener información del Sistema insta-lado, permitiéndole gestionar el rendimiento de los mismos. Son una parte clave del completo enfoque del Sistema ofreci-do por Prysmian, que después del procesamiento de datos necesario, le permitirán conocer el estado y el comporta-miento del circuito en cuestión.

Otros posibles accesorios son tanto las distintas cajas de conexionado, ya sean unipolares o tripolares, que pudiesen requerirse para realizar las puestas a tierra de los blindajes según el sistema elegido (ver a continuación), como los distintos cables de interconexión (ya sean de baja tensión - 1 kV o de media tensión – 12/20 kV) que se necesitan en cada caso según corresponda y que están indefectiblemente contemplados en el Sistema de Alta Tensión en su conjunto.

Complementado a los accesorios citados, también podemos ofrecerle al cliente una amplia gama de herramientas, para poder realizar las distintas operaciones manuales relacionadas con los cables.

2° Accesorios o Componentes de Redes

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Algunos ejemplos de los circuitos eléctricos de las posibles cajas de conexión.

3° Instalaciones

Nuestros clientes pueden solicitar además, los servicios de instalación y montaje de nuestros accesorios, brindado por personal propio entrenado y calificado en nuestra casa matriz (Italia), con amplia experiencia tanto en el territorio nacional como internacional. Con este servicio garantizamos, el correcto funcionamiento del Sistema asociado al cable y por consiguiente la confiabilidad de la potencia a transmitir. Los diferentes servicios brindados por el área de Instalacio-nes – Sistemas de Alta tensión son:

todo otro componente (cajas de conexionado, cajas de pues-tas a tierra, etc.) que forme parte del Sistema de Alta tensión diseñado.

4° – Comentarios finales:Ante cualquier duda o aclaración extra al respecto que se requiera para poder viabilizar su proyecto en Alta Tensión con nuestros Sistemas, no dude en contactarnos de tal manera de poder ayudarlo.Nuestra amplia y antigua experiencia en Sistemas de Alta Tensión, tanto nacional como internacional (más de 125 años), nos avalan, permitiéndonos satisfacer los nuevos y variados requisitos del mercado, ya sea industrial, de las empresas de distri-bución o transmisión de energía eléctrica.

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OFICINAS COMERCIALES

VENTAS A MERCADO GENERAL

FILIAL BUENOS AIRES Y SURAv. Argentina 6784 - (C1439HRU) -Ciudad Autónoma de Buenos AiresTeléfono (54 11) 4630 2031 / 2046 / 2113Conmutador: (54 11) 4630 2000Fax (54 11) 4630 2040

FILIAL CÓRDOBAAv. Maipú 51 Piso 5° Of. 6 -(X5000IBA) - Córdoba - Prov. de CórdobaTeléfono - Fax (54 351) 421 1065 / 424 6145

FILIAL LITORALEspaña 889 Piso 8° - (S2000DBQ) - Rosario -Prov. de Santa FeTeléfono - Fax (54 341) 425 5432/3

VENTAS A EMPRESAS DE ENERGÍA

Av. Argentina 6784 - (C1439HRU) -Ciudad Autónoma de Buenos AiresTeléfono (54 11) 4630 2037 / 2041 / 2046/ 2076 Fax (54 11) 4630 2040

EXPORTACIONES

Av. Argentina 6784 - (C1439HRU) -Ciudad Autónoma de Buenos AiresTeléfono (54 11) 4630 2038Fax (54 11) 4630 2040

Prysmian Energía Cables y Sistemas de Argentina S.A.

Av. Argentina 6784 - C1439HRU - CABA - Argentina - Tel. (54 11) 4630 2000 - www.prysmiangroup.com.ar

Prysmian Energía Cables y Sistemas de Argentina S.A. se reserva el derecho de modificar, toda vez que lo considere necesario y sin previo aviso, los datos que

figuran en el presente folleto.