Pantalla conductor

[Gabriel Orellano]

Estimados

Quisiera saber su opinión acerca de cómo solucionar en obra la falta de sección de la pantalla de los conductores que alimentarán un banco de capacitores.

Según la memoria de cálculo que nos mandan, necesitamos conductores unipolareso tripolares de 70 mm2 de aluminio con pantalla de 70 mm2, pero yo tengo sobrante en obra de conductores de 95 mm2 de aluminio y pantalla de 25 mm2. 

Mí idea es tender ese conductor (95/25) pero con un cable desnudo o aislado de 50 mm2 sobre el mismo y conectándolo a la pantalla, de esa manera, tendría 75 mm2 cuando la memoria me pide de 70 mm2.

Uniría la pantalla y ese cable del lado del banco, y del lado de la celda, unidos y conectados a tierra.

¿Les parece factible poder hacer eso?, ¿el cable debe ser desnudo o aislado?.

Saludos cordiales

Ing. Gabriel Orellano

San Luis - República Argentina

[Sergio Iniguez]

Estimado Gabriel:

Buen dia, yo entiendo que el requerimiento de sección es porque se quiere utilizar la pantalla o armadura como conductor para puesta a tierra, en ese caso, llevando el cable de 50 mm2 paralelo al cable tripolar y uniéndolos en ambos extremos estaría cumpliendo su función. De todas formas para esa sección de cable la reglamentación pide una sección de conductor de puesta a tierra de la mitad de la sección del conductor de fase, pero si está especificado así no se si se puede considerar la opción.

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
Instalaciones Electromecánicas,

Comunicaciones y Servicios.
Bahía Blanca, Argentina.
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[César Alejandro Cando Velasco]

Estimado, 

Creo que la solución expuesta la estás tomando solo como una de las  funciones para las que sirve el cable de apantallamiento.  

De lo que he leido el apantallamiento sirve para evitar o reducir la penetración de campos eléctricos, magnéticos osea evitar el ruido y lo hace de la manera en la que esta distribuido, rodeando el conductor.  Ahora si lo colocas como un cable paralelo creo que no serviría mucho como función de apantallamiento.  Es mi opinión. Por favor, algún compañero que nos pueda dar mas luces a este interesante tema.

Saludos cordiales

Ing. César Cando V.

Guayaquil-Ecuador

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[CARLOS ALBERTO GOLD]

Hola amigos, me dirijo fundamentalmente a los que contestaron las pregunta de Gabriel  Orellano.

Vamos por parte dijo Jack. La pantalla solo tiene como función uniformar el campo eléctrico y someter a la aislación a  un mismo gradiente de potencial, evitando concentración de tensiones que en los puntos de mayor gradiente  podrían perforar el aislante. De allí la necesidad de uniformarlo. No tienen función de neutro. Para ello se; necesita un conductor que haga de neutro, de menor sección y menor aislacion. Para que eso funcione deben los terminales del cable de ambas puntas ponerse rígido a tierra.

Para esa función seria harto suficiente una pantalla de 2 mm2  por dar una sección, pues la cte que circularía seria la del capacitor entre el conductor y la pantalla.

Pero si hay un cortocircuito monofasico, la corriente homopolar hacia el generador hace de la pantalla un buen  conductor, en paralelo a la corriente que regresa por tierra.

Como la resistencia de la pantalla es mucho menor  que la resistencia de tierra, el mayor porcentaje de la cte de c.c. pasara por la cinta de cobre que hace de pantalla.

En esas condiciones un gran porcentaje de la cte monofásica de falla pasaria por la pantalla, y si esta es de poca sección, la alta temperatura derretiría la pantalla y danaria de muerte la aislación.

Por ello interpreto se aumenta la sección a 35, 50, 70 mm2 de sección

Creo que debería estar dimensionada por Corriente limite, siendo la variable la cte homopoar que puede ser determinada con relativa facilidad.

Todo este análisis puede ser debatido e incluso rechazado. El primero en agradecer seria yo.Saludos

Carlos

Ing. Carlos A. Gold

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[Carlos Enrique Mendoza Peñaloza]

Buenas tardes. Ya que se está hablando de la función sólo de pantalla, creo que con sólo conectar un extremo de la pantalla se estará solventando el problema de la circulación de corriente en la misma. Sólo queda evaluar cuál es el extremo que no se pondrá a tierra.

Saludos

Carlos Mendoza

Valencia - Venezuela.

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[CARLOS ALBERTO GOLD]

Estimado Cesar, al cable adicional no se coloca para reemplazar a la pantalla.  se  coloca como cable, en paralelo que permitiria mayor corriente pase por el cable adicional y no por la pantalla. La pantalla seguira  actuando como jaula de Faraday.

Carlos

Ing. Carlos A. Gold

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El mié, 16 ago 2023 a las 12:15, 'César Alejandro Cando Velasco' via LISTA ELECTRICA "SALVADOR MARTINEZ" (<listaele...@googlegroups.com>) escribió:

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[Sergio Iniguez]

Estimado Cesar:

Buen dia, es como dices, la pantalla sirve para atenuar o eliminar las interferencias electromagnéticas, aquí no se habla de no conectar a tierra la pantalla si no de brindar más ampacidad, considerando que la pantalla se la emplea también como conductor de descarga a tierra que es otra función distinta, Yo creo que se decidió emplear la pantalla por un tema de economía de cable pero la sección estándar de la pantalla no tiene sección suficiente por eso el agregado del cable en paralelo.

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
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[Sergio Iniguez]

Estimado Carlos:

Buen dia, comento sobre el mismo texto.

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
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Te: +54.291.5175710

El mié, 16 ago 2023 a las 13:30, CARLOS ALBERTO GOLD (<cagol...@gmail.com>) escribió:

Hola amigos, me dirijo fundamentalmente a los que contestaron las pregunta de Gabriel  Orellano.

Vamos por parte dijo Jack (jacket ;-)). La pantalla solo tiene como función uniformar el campo eléctrico y someter a la aislación a  un mismo gradiente de potencial, evitando concentración de tensiones que en los puntos de mayor gradiente  podrían perforar el aislante (Esto en caso que estemos hablando de media o alta tensión, o si se quiere por encima de 1 kV, en los cables de baja tension la armadura o pantalla tiene como fin brindar mayor protección mecanica, ej. golpes, cortes o magulladuras de roedores). De allí la necesidad de uniformarlo. No tienen función de neutro (aqui se habla de función de puesta a tierra). Para ello se; necesita un conductor que haga de neutro, de menor sección y menor aislacion. Para que eso funcione deben los terminales del cable de ambas puntas ponerse rígido a tierra.

Para esa función seria harto suficiente una pantalla de 2 mm2  por dar una sección, pues la cte que circularía seria la del capacitor entre el conductor y la pantalla.

Pero si hay un cortocircuito monofasico, la corriente homopolar hacia el generador hace de la pantalla un buen  conductor, en paralelo a la corriente que regresa por tierra.

Como la resistencia de la pantalla es mucho menor  que la resistencia de tierra, el mayor porcentaje de la cte de c.c. pasara por la cinta de cobre que hace de pantalla.

En esas condiciones un gran porcentaje de la cte monofásica de falla pasaria por la pantalla, y si esta es de poca sección, la alta temperatura derretiría la pantalla y danaria de muerte la aislación.

Por ello interpreto se aumenta la sección a 35, 50, 70 mm2 de sección (por la Reglamentación de la AEA la sección deberia ser de 35mm2 para cable de fase de 70 mm2)

Creo que debería estar dimensionada por Corriente limite, siendo la variable la cte homopoar que puede ser determinada con relativa facilidad.

    Estamos hablando de alimentar un banco de capacitores, lo que yo haría es colocar un cable tripolar más un conductor de protección aislado o un cable tetrapolar empleando el cuarto conductor como cable de protección. En todo caso voy con la reglamentación abajo del brazo, o los cálculos correspondientes y lo discuto con el cliente; me parece que proponer conductores homopolares con pantalla de 70 mm2 es un delirio, económico y técnico, además que no se consigue en el mercado tal tipo de cable (si alguien lo conoce que comparta el dato). En caso de emplear cable tripolar no sería tan descabellado pero seguirá el problema de hallar el cable. Los profesionales, a mi parecer, a veces tenemos que salir al frente a discutir el problema y defender nuestros conocimientos para llegar a una solución técnico-económica correcta, obviamente si al dueño se le antoja tirar su dinero eso es otro tema! Quedo atento a sus comentarios.

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[Gabriel Orellano]

Estimados

Tal como describen, mí necesidad de "aumentar" la pantalla es porque en lo único que no llego a cumplir es en el dimensionamiento por cortociruito, y de ahí la necesidad de agregar un conductor para tratar de ayudar a la pantalla.

Como el cálculo me dice que la pantalla debe ser de 70 mm2, yo tengo sobrante en obra de conductores pero con malla 25 mm2, pero también tengo cable de 50 y 120 mm2 de cobre, y así como se conectan las pantallas de varios conductores de una misma fase, se me ocurrió hacer lo mismo agregando un conductor para ayudar a la pantalla exclusivamente.

Lo que veo es que la configuración del conductor cambia, porque ahora tendría un segundo que para mí solamente funcionaría en caso de producirse un cortocircuito y dicho drenaje se compartiría entre la propia malla del conductor y el que que agrego.

Saludos cordiales

Ing. Gabriel Orellano

San Luis - República Argentina

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[Sergio Iniguez]

Gabriel:

Es correcto lo que expones, además seguramente la distribución de corriente de falla entre la pantalla y conductor de protección no va  a ser uniforme, porque la impedancia de conjunto es distinta, lo ideal sería, por lo menos, que ambos conductores fueran de la misma sección para equilibrar las corrientes y evitar que el cable de menor sección obre como fusible. Pero si queres estar tranquilo agregá un conductor de 70 mm2 y así quedas a cubierto. Es más yo conectaría las pantallas a tierra en un solo extremo (del lado de la fuente), solo para que drenen corrientes parásitas y de esta forma evitar que circulen corrientes de falla pudiendo fundir la pantalla o deteriorar la aislación. Además si el tendido es largo y se conecta la pantalla en ambos extremos a tierra pueden circular corrientes por diferencia de potencial entre las tierras, esto sobre todo en los cables de media o alta tensión siempre hay que tenerlo en cuenta, en especial si el cable tiene protección diferencial.

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
Instalaciones Electromecánicas,

Comunicaciones y Servicios.
Bahía Blanca, Argentina.
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[Gabriel Orellano]

Gracias Sergio.

La idea es conectar la malla del lado del banco y aterrarlos del lado celdas.

La alimentación es algo que no dije y es en MT de 33 kV.

Con respecto a la sección que indicas, me mataste porque solo tengo de 50 y 120 mm2. ¿Quedaré muy jugado si pongo uno de 50 mm2?.

Sergio, ¿Cómo está Bahía?, También soy de allá...

Saludos cordiales

Ing. Gabriel Orellano

San Luis - República Argentina

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[Gabriel Orellano]

[Ignacio Domínguez]

      Hola a todos. en mi opinión, es más conveniente usar tres conductores monopolares (homopolares) apantallados de 70 mm2 más un conductor monopolar sin pantalla de 70 mm2, que haría las veces de conductor de corrientes de falla a tierra o de neutro. Probablemente es más costoso que utilizar conductor tetrapolar (o uno tripolar más uno monopolar), pero es más fácil para el que va a realizar el tendido por las canalizaciones, sobre todo si es en bandejas portacables. Es más fácil colocar cuatro conductores uno a uno que subir un tetrapolar o tripolar. No trabajo mucho con calibres IEC, pero (si mal no recuerdo) un cable de 70 mm2 es un poco más grueso que uno calibre AWG #2/0. 

Saludos,

Ignacio Domínguez

Venezuela

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[Ignacio Domínguez]

    Hola. Soy yo otra vez. Como dice Sergio, se debe conectar la pantalla sólo en un extremo para evitar la circulación de corrientes parásitas , sobre todo en el caso de media tensión. La función de la pantalla no es servir de conductor de protección en caso de fallas a tierra, o de portador de corrientes de neutro. Por esa razón en los cables multiconductores (multipolares) cada conductor tiene su propia pantalla. Para conducir corrientes de neutro o corrientes de falla a tierra se debe usar un conducto de calibre calculado específicamente para las corrientes que debe soportar.

      Si el cálculo arroja que el conductor de tierra o de neutro debe ser de 70 mm2, no deberías colocar un calibre menor. Seguramente ese calibre resultó de la consideración de las corrientes de cortocircuito que tendría que soportar, como bien lo mencionó Gabriel hace unos minutos.

Saludos,

Ignacio Domínguez

Venezuela

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[Sergio Iniguez]

Gabriel:

Si es de 33 kV cambia la cuestión. La pantalla de lámina de cobre fina en este caso solo sirve para que el campo eléctrico sea uniforme, si además tiene armadura de fleje de chapa solo la usaría para protección en caso de falla de la aislación del cable, el conductor de protección aparte. Nunca vi usar en un cable de media tensión la armadura como conductor de protección. En este caso, la sección del cable de protección fundamentalmente va a estar determinada por las protecciones del cable, sean fusibles, termomagneticas o electrónicas y si incluye la protección por falla a tierra, no queda otra que hacer los cálculos.

Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
Instalaciones Electromecánicas,

Comunicaciones y Servicios.
Bahía Blanca, Argentina.
email: sergio....@gmail.com

Te: +54.291.5175710

[Gerardo López]

Buenas tardes, considero que esencialmente la pantalla es para confinar el campo electrico. 

No debe pensarse en que la pantalla sea el conductor, o les entiendo mal. Como actuarian los parametros en un caso asi. Tampoco se conecta a la fuente. Por supuesto que habran corrientes circulantes, pero creo que el requerimiento de un tipo de area especifica es por requerimientos mecanicos, solicitaciones mecanicas. 

Como informacion general, les anexo un paper donde se considera el sheath cable.

Gerardo Lopez

Caracas.

Disculpen los acentos. El teclado.

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[aniba...@cip.org.pe]

Estimados colegas

Podemos guiarnos de la norma IEEE 2760-2020 (sistema de puesta a tierra en plantas eólicas), en donde es común el uso de cables subterraneos a un nivel de tensión de 33kV.

Aquí se usa un cable equipotencializador o cable de tierra (Ground cable) entre aerogeneradores y la subestación principal, este cable cumple la función de soportar la corriente de cortocircuito ante fallas en el sistema.

Tal como lo conocemos, los cables subterráneos cuentan con una pantalla de dimensiones que no están diseñados para transportar una corriente de cortocircuito como lo es una malla de puesta a tierra.

En resumen, la solución que se podría implementar es instalando un conductor desnudo de la sección solicitada en el proyecto, en paralelo a la terna de cables subterráneos.

Saludos.

Aníbal Ramos Bustincio

Arequipa - Perú

[Gabriel Orellano]

Estimados

Hay muchas opiniones sobre este tema y todavía no me queda claro si puede resultar o no la colocación de un cable para que ayude a la pantalla.

Personalmente, creo que puede funcionar pero ustedes tienen más experiencia que yo en esto.

Saludos cordiales

Ing. Gabriel Orellano

San Luis - República Argentina

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[Norberto Damián Puefil]

Gabriel:

            Buenas tardes! Lo que planteas no es "loco" pero debés tener en cuenta la impedancia en paralelo del cable y la pantalla para que la corriente de falla no vaya a ser mayor en la pantalla que en el cable que colocás. Te envío el siguiente link (para no transcribir lo que dice el mismo):

http://imseingenieria.blogspot.com/2015/08/condiciones-de-puesta-tierra-de-las.html

          Una vez calculada la Zcc de la pantalla, compará esta con la del cable que pondrías en paralelo.

          Como dice el artículo: si la E0 es > 50 volts, deberás de poner a tierra ambos extremos de la pantalla y por ende, también debés calcular la corriente que circulará de manera constante por la misma con el otro cable en paralelo.

          Con esto se tiene en cuenta para la pantalla, el efecto de inducción del cable y de corto circuito del cable.

          En función de esos valores calculados, vería si el cable cumple o no.

          Saludos

  Norberto Puefil

 Ing. Electricista

HPDA-Argentina
(+54 02942 15404746)

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[Ignacio Domínguez]

       Hola, Gabriel. Si el requerimiento del diseñador en cuanto al calibre o área transversal de la pantalla es para conducir corrientes de cortocircuito, DEBES usar un conductor adicional. La pantalla no está hecha para eso. La pantalla es una cinta plana de cobre que va enrollada alrededor de los conductores y su función es confinar el campo eléctrico producido por la corriente que circula por ellos. La función de la pantalla NO es conducir corrientes de falla o de neutro. Por lo que comentaste inicialmente, requieres esa una pantalla de 70 mm2 para conducir corrientes de falla o de neutro. Repito, DEBES usar un conductor adicional dimensionado por corriente de cortocircuito, Espero ayudar a aclarar tu inquietud.

Saludos,

Ignacio Domínguez

Venezuela

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[Ignacio Domínguez]

     Es decir, debes usar tres conductores (correspondientes a las tres fases), más un conductor de puesta a tierra para las corrientes de falla a tierra. Si tu sistema es en estrella, también debes llevar un conductor neutro. 

Saludos,

Ignacio Domínguez

Venezuela