En el mundo de la ingeniería eléctrica, la resistencia aislante eléctrica de los cables desempeña un papel crucial en la seguridad y eficiencia de las instalaciones. El valor de la resistencia aislante de los cables está relacionado con el tipo de cable, el nivel de voltaje, la temperatura del aislamiento del cable, la humedad del aire, la naturaleza del polvo ambiental y la vida útil del cable.
Tabla de contenidos
- Valor Mínimo de Resistencia Aislante del Cable Nuevos (Sin Conexión a Tierra de Medición)
- Resistencia Aislante Eléctrica de Cables en Operación
- Conversión de Resistencia Aislante de Cables a Diferentes Longitudes y Temperaturas
- Conclusión
Valor Mínimo de Resistencia Aislante del Cable Nuevos (Sin Conexión a Tierra de Medición)
El valor mínimo de resistencia aislante eléctrica del nuevo cable se puede comparar con el valor mínimo de resistencia por kilómetro a 20 °C proporcionado por la fábrica (según la longitud real del cable, la temperatura real del aislamiento del cable eléctrico, convertido al valor correspondiente). Si no hay datos de la fábrica, los siguientes valores pueden servir como referencia:
Cable con aislamiento de cloruro de polivinilo y cubierta de cloruro de polivinilo
A 20 °C, el valor mínimo de resistencia aislante por kilómetro es:
Voltaje nominal de 1 kV, generalmente no inferior a 40 MΩ
Voltaje nominal de 6 kV, generalmente no inferior a 60 MΩ
Cable con aislamiento de polietileno reticulado y cubierta de cloruro de polivinilo
A 20 °C, el valor mínimo de resistencia de aislamiento por kilómetro es:
Voltaje nominal de 6 kV:
Sección transversal del conductor de 16 a 35 mm2, generalmente no inferior a 1000 MΩ
Sección transversal del conductor de 50 a 95 mm2, generalmente no inferior a 750 MΩ
Sección transversal del conductor de 120 a 240 mm2, generalmente no inferior a 500 MΩ
Voltaje nominal de 10 kV:
Sección transversal del conductor de 16 a 35 mm2, generalmente no inferior a 2000 MΩ
Sección transversal del conductor de 50 a 95 mm2, generalmente no inferior a 1500 MΩ
Sección transversal del conductor de 120 a 240 mm2, generalmente no inferior a 1000 MΩ
Cable de goma
A 20 °C, el valor mínimo de resistencia eléctrica aislante por kilómetro es:
Voltaje nominal de 6 kV, generalmente no inferior a 50 MΩ
Voltaje nominal de 1 kV, generalmente no inferior a 2 MΩ
Resistencia Aislante Eléctrica de Cables en Operación
La resistencia aislante eléctrica de cables para electricidad en operación se especifica por sí misma, exigiendo que los datos obtenidos en cada prueba no varíen significativamente. Por ejemplo, el valor de la resistencia eléctrica de aislamiento medida en esta ocasión (ajustado a la misma temperatura) no debe ser inferior a un tercio del valor original, comparado con datos históricos.
Además, generalmente se requiere que el coeficiente de desequilibrio de la resistencia de aislamiento entre fases del cable no sea mayor de 2 a 2.5. En caso contrario, se debe investigar la causa y, si es necesario, confirmar mediante pruebas adicionales si el cable puede ponerse en operación. En la prueba de cables en el sitio, muchos contratistas prestan atención a la resistencia a la prueba de voltaje y a la variación de la resistencia de aislamiento antes y después de la prueba de voltaje.
Hasta ahora, la comparación integral, es decir, la comparación con datos históricos, la comparación con cables del mismo tipo, la comparación con diferentes fases de este cable, sigue siendo un método efectivo comúnmente utilizado por los técnicos eléctricos en el sitio.
¿Por qué no hay una regulación unificada para la resistencia de aislamiento de cables en operación? Esto se debe a las grandes diferencias en las condiciones climáticas en diferentes entornos y a la influencia de los extremos de los cables. La dispersión de los valores de resistencia eléctrica aislante de los cables en operación es significativa, lo que dificulta la regulación estricta.
A continuación se presentan algunas regulaciones de algunas centrales eléctricas, que pueden servir como referencia:
Cables de baja tensión para potencia ≥0.5 MΩ (medido con un megóhmetro de 500V)
Cables de 6 kV ≥50 MΩ (medido con un megóhmetro de 2500V)
Conversión de Resistencia Aislante de Cables a Diferentes Longitudes y Temperaturas
Conversión de Temperatura
Para facilitar la comparación, la resistencia eléctrica aislante del cable se convierte a una temperatura común, generalmente 20℃.
Resistencia aislante del cable a 20℃ = Resistencia aislante del cable a t℃ × Coeficiente de conversión de temperatura
Los coeficientes de conversión de temperatura son los siguientes:
0℃: 0.48
5℃: 0.57
10℃: 0.70
15℃: 0.85
20℃: 1.0
25℃: 1.13
30℃: 1.41
35℃: 1.66
40℃: 1.92
Conversión de Longitud
Conociendo la longitud real del cable y su resistencia eléctrica aislante, se puede calcular la resistencia aislante por kilómetro.
Resistencia aislante por kilómetro = Longitud real del cable (km) × Valor medido de resistencia aislante del cable (MΩ)
Por ejemplo, si la longitud de la línea de cable es de 5 km y la resistencia aislante medida es de 0.5 MΩ, entonces la resistencia aislante por kilómetro de este cable sería 0.5 × 5 = 2.5 MΩ.
Es importante tener en cuenta que el valor mínimo de resistencia de aislamiento del cable por kilómetro, proporcionado por la fábrica a 20℃, no se mide con un megóhmetro. Se obtiene mediante un método comparativo, en comparación con una resistencia estándar.
Por ejemplo, si la longitud de la muestra de prueba de la fábrica es de 10 m y la resistencia aislante eléctrica medida a 20℃ mediante el método comparativo es de 20000 MΩ, entonces la resistencia por kilómetro a 20℃ según la fábrica sería 20000 × 0.01 = 200 MΩ.
Dado que esta fórmula de conversión no es universal, para cables de menos de 1 kilómetro, la resistencia de aislamiento medida con un megóhmetro no se convierte realmente. Si no hay una diferencia significativa en comparación con el valor de resistencia eléctrica aislante por kilómetro proporcionado por la fábrica, se considera que la resistencia del cable es aceptable.
Los cables eléctricos de calidad (aprobados) suelen tener una resistencia de aislamiento bastante alta. Su valor mínimo según las especificaciones de la fábrica suele ser: para cables nuevos, la resistencia aislante a 20℃ por kilómetro no debe ser inferior a 100 MΩ para voltajes nominales de 6 kV o más, y no menos de 50 MΩ para voltajes nominales de 1 a 3 kV.
Conclusión
En conclusión, comprender la resistencia aislante de los cables es esencial para garantizar la seguridad y el rendimiento en sistemas eléctricos. Si bien las regulaciones pueden variar, esta guía ofrece pautas sólidas y técnicas de conversión que permiten evaluar la resistencia en condiciones diversas. La ingeniería eléctrica se beneficia de un enfoque integral que considera la calidad del cable, las condiciones operativas y las medidas correctivas necesarias para mantener un rendimiento confiable a lo largo del tiempo.