Els cables tenen un paper vital en els sistemes elèctrics moderns, especialment en la distribució d'energia de mitjana tensió. Com a component bàsic de la transmissió d'energia, els cables de mitjana tensió s'utilitzen àmpliament en molts llocs, des de subestacions fins a instal·lacions industrials, edificis comercials i zones residencials. A Austràlia, els cables de mitjana tensió s'utilitzen àmpliament en sistemes de distribució d'energia urbana i rural. Aquest article se centrarà en les especificacions, les àrees d'aplicació i els tipus de cable habituals dels cables de mitjana tensió a Austràlia, especialment els cables de coure de 11 kV, els cables de mitjana tensió de 5 kV i els cables de mitjana tensió de 35 kV.
1. Què és un cable de mitjana tensió?
Els cables de mitja tensió són cables utilitzats per transmetre i distribuir l'electricitat, i en general són adequats per a sistemes elèctrics amb nivells de tensió entre 1 kV i 36 kV. Aquests cables s'utilitzen principalment per transmetre electricitat des de les subestacions als usuaris finals, com ara instal·lacions industrials, edificis comercials i zones residencials. Segons el nivell de tensió, els cables de mitjana tensió es poden dividir en cables de baixa tensió (per sota d'1 kV), cables de mitjana tensió (1 kV-36kV) i cables d'alta tensió (per sobre de 36 kV). A Austràlia, els nivells de tensió dels cables de mitjana tensió són generalment de 5 kV, 11 kV i 35 kV.
El disseny i les especificacions dels cables de mitjana tensió solen variar segons les diferents necessitats dels escenaris d'ús. Per exemple, els cables de coure d'11 kV s'utilitzen habitualment en sistemes de distribució d'energia de mida mitjana, mentre que els cables de mitja tensió de 35 kV s'utilitzen per a la transmissió d'energia a gran escala i aplicacions industrials.
2. Especificacions dels cables de mitjana tensió a Austràlia
1. Especificacions del cable de mitjana tensió
Les especificacions dels cables de mitjana tensió inclouen materials conductors, capes d'aïllament, capes de blindatge i beines exteriors. Les especificacions específiques es dissenyen en funció de factors com el nivell de tensió, l'entorn d'aplicació, la protecció mecànica i la resistència química. Aquestes són algunes de les especificacions típiques dels cables de mitjana tensió:
Material conductor: el material conductor dels cables de mitjana tensió sol ser coure o alumini. El coure té una millor conductivitat i una major resistència, de manera que els cables de coure d'11 kV són més comuns que els cables d'alumini en determinades condicions de càrrega elevada. Els avantatges dels cables de coure són un rendiment elèctric estable i una forta resistència a l'oxidació, de manera que són més adequats per a sistemes d'alimentació que requereixen un funcionament estable a llarg termini.
Material d'aïllament: la capa d'aïllament dels cables de mitjana tensió sol ser polietilè reticulat (XLPE) o aïllament d'oli embolicat amb paper. El material d'aïllament XLPE té un bon rendiment d'aïllament elèctric i resistència a la calor, que pot prevenir eficaçment l'avaria elèctrica dins del cable.
Capa de blindatge: per reduir les interferències electromagnètiques externes i garantir la seguretat de la transmissió d'energia, els cables de mitjana tensió solen estar equipats amb una capa de blindatge. La capa de blindatge es compon generalment de coure o paper d'alumini, que pot prevenir eficaçment la interferència del camp elèctric i augmentar la resistència a la compressió del cable.
Funda exterior: la funda exterior protegeix el cable de danys mecànics i factors ambientals. Els materials de la funda exterior comuns inclouen clorur de polivinil (PVC) i polietilè (PE). En entorns durs, també es poden requerir materials de funda resistents als UV i a la corrosió.
2. Cable de coure 11kV
El cable de coure de 11kV és un dels cables de mitjana tensió més comuns al sistema de distribució d'energia d'Austràlia i és adequat per a diverses xarxes de transmissió i distribució d'energia de mitjana tensió. A causa de l'alta conductivitat i resistència a l'oxidació del coure, el cable de coure de 11 kV pot proporcionar una transmissió d'energia estable a la majoria de sistemes d'alimentació.
A la distribució d'energia urbana i industrial a Austràlia, els cables de coure d'11 kV s'utilitzen sovint per a la transmissió d'energia des de subestacions a diversos centres de càrrega. Aquests cables solen col·locar-se sota terra o sobre terra i poden suportar eficaçment diverses condicions ambientals, com ara la humitat, els productes químics i la pressió mecànica.
3. Cable de Mitja Tensió 5kV
Els cables de mitjana tensió de 5 kV s'utilitzen principalment per a sistemes de distribució d'energia a menor escala. Normalment s'utilitzen per a la transmissió d'energia en zones residencials de baixa densitat, zones comercials i algunes petites àrees industrials de les ciutats. A causa de la tensió més baixa, aquests cables són més adequats per a aplicacions que no requereixen transmissió d'alta potència.
En comparació amb els cables de mitjana tensió de nivells de tensió més alts, els cables de mitjana tensió de 5 kV tenen requisits relativament baixos per als materials conductors i les capes d'aïllament quan s'utilitzen. Normalment, aquest tipus de cable utilitza coure o alumini com a conductor, XLPE com a material aïllant i paper de coure o paper d'alumini com a capa de protecció.
4. Cable MT 35kV
Els cables de mitjana tensió de 35 kV s'utilitzen normalment en grans projectes industrials, xarxes elèctriques urbanes i alguns sistemes de transmissió d'energia d'alta tensió. Els cables de 35 kV poden transmetre grans quantitats d'energia a llargues distàncies i són adequats per a xarxes de distribució d'energia amb càrregues elevades i requisits d'alta potència.
Els requisits de disseny d'aquest tipus de cable són alts i, normalment, s'utilitzen materials conductors d'alta qualitat, capes d'aïllament de polietilè reticulat (XLPE) i protecció de blindatge multicapa per garantir una transmissió d'energia estable i seguretat elèctrica. L'entorn d'ús dels cables de 35 kV solen ser rases de cables subterrànies, zones industrials i dins de centrals elèctriques.
3. Àmbits d'aplicació dels cables de mitjana tensió a Austràlia
El sistema de distribució d'energia d'Austràlia cobreix tots els aspectes, des de la producció d'energia fins als terminals d'usuari. Els cables de mitjana tensió són la part central que connecta les subestacions i els equips de distribució. Tenen un paper important en les següents àrees d'aplicació principals:
1. Sistema de distribució d'energia urbana
En els sistemes de distribució d'energia urbana, els cables de mitjana tensió s'utilitzen principalment per a la transmissió d'energia des de les subestacions a diversos edificis, fàbriques i altres usuaris finals. En particular, els cables de mitja tensió de 5 kV i els cables de coure d'11 kV s'utilitzen àmpliament a les xarxes d'energia urbana. Normalment es col·loquen sota terra per garantir una transmissió d'energia estable i evitar possibles danys causats per l'exposició a l'entorn exterior.
2. Sistema d'alimentació industrial
Per a grans instal·lacions industrials, els cables de mitjana tensió de 35 kV són un component clau de la distribució d'energia. Aquests cables s'utilitzen per transmetre energia d'alta tensió a diverses àrees de producció de la fàbrica per garantir el funcionament normal de les línies de producció i els equips. A causa de la gran càrrega en entorns industrials, l'ús de cables de mitjana tensió de 35 kV pot satisfer les necessitats d'alta potència i alta càrrega.
3. Sistema de transmissió d'energia
Els cables de mitjana tensió no només s'utilitzen per a la distribució d'energia local, els cables de coure de 11 kV i els cables de mitja tensió de 35 kV també s'utilitzen àmpliament en els sistemes de transmissió d'energia per transmetre l'energia de les centrals elèctriques a les principals centrals elèctriques. Durant la transmissió d'energia, els cables amb nivells de tensió més alts poden garantir l'estabilitat i la seguretat de la transmissió a llarga distància.
4. Sistemes d'energies renovables
Amb l'auge de les energies renovables, a Austràlia s'utilitzen cada cop més cables de mitjana tensió en sistemes de distribució d'energia per a energies renovables com l'energia solar i eòlica. Aquests sistemes necessiten transmetre la potència obtinguda de plaques solars o aerogeneradors a la xarxa elèctrica o als usuaris finals mitjançant cables de mitjana tensió. Els cables de mitja tensió de 5 kV i els cables de coure d'11 kV funcionen bé en aquesta aplicació.
