En los sistemas eléctricos modernos, Die Kabel von Mittelspannung (Mt) son esenciales para garantizar una transmisión segura y eficiente de la energía. El Cable de Media Tensión 11kV es uno de los más utilizados en redes de distribución, proyectos industriales, infraestructuras urbanas y plantas de energía renovable.
Este artículo ofrece una guía completa sobre el cable de 11kV de cobre y aluminio, abarcando desde 25 mm² hasta 800 mm², y describiendo configuraciones de 1 j 3 Fahrer, con especificaciones técnicas detalladas, características de construcción y consideraciones de instalación.
1. ¿Qué es un Cable de Media Tensión 11kV?
Un cable de 11kV es un conductor eléctrico diseñado para operar a tensiones nominales de hasta 11.000 Volt. Se clasifica dentro de la Mittelspannung, que abarca generalmente de 1kV a 35kV.
Gemeinsame Anwendungen:
- Redes de distribución eléctricas urbanas y rurales
- Alimentación de instalaciones industriales
- Subestaciones eléctricas
- Parques solares y eólicos
- Minería e infraestructura pesada
- Instalaciones subterráneas y aéreas
2. Estructura del Cable de Media Tensión 11kV
El diseño básico de un cable de 11kV incluye:
- Dirigent: Deckt das Aluminium ab, compacto y generalmente cableado (gestrandet).
- Pantalla semiconductora del conductor: Reduce el estrés eléctrico en el aislamiento.
- Isolierung: Hecho de XLPE (Vernetztes Polyethylen) O EPR (etileno-propileno), resistente hasta 90°C en operación continua.
- Pantalla semiconductora sobre el aislamiento.
- Pantalla metálica: Hilos o cinta de cobre/aluminio para control de potencial y protección contra cortocircuitos.
- Cubierta interior (bedding).
- Rüstung: De alambre de acero (SWA) para 3C, o de aluminio (AWA) para 1C.
- Äußere Abdeckung: Normalmente de PVC, PE o LSZH (libre de halógenos).
3. Normativas Aplicables
Los cables de 11kV deben cumplir normativas internacionales, wie zum Beispiel:
- IEC 60502-2: Cables de energía con aislamiento extruido para tensiones de 6kV a 30kV.
- BS 6622: Norma británica para cables de MT.
- UNE-HD 620: Normativa europea para cables de MT.
4. Parámetros Técnicos del Cable de 11kV de Cobre
Propiedades del Cobre:
- Conductividad eléctrica alta (~57 MS/m)
- Ausgezeichneter mechanischer Widerstand
- Mayor peso que el aluminio
- Mejor comportamiento ante sobrecargas y cortocircuitos
Especificaciones de Cables de Cobre (1C y 3C)
| Sección (mm²) | Núm. de Conductores | Diámetro Aproximado (mm) | Peso Aproximado (kg/km) | Corriente en Aire (A) | Corriente Subterránea (A) | Capacidad Cortocircuito (kA/1s) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 1C | 19 | 700 | 135 | 115 | 3.5 |
| 35 | 1C | 22 | 850 | 165 | 140 | 4.9 |
| 50 | 1C | 24 | 1050 | 200 | 170 | 7.0 |
| 70 | 1C | 27 | 1350 | 250 | 215 | 9.8 |
| 95 | 1C | 30 | 1700 | 300 | 260 | 13.3 |
| 120 | 1C | 33 | 2000 | 350 | 305 | 16.8 |
| 150 | 1C | 36 | 2400 | 400 | 345 | 21.0 |
| 185 | 1C | 39 | 2800 | 455 | 390 | 25.9 |
| 240 | 1C | 44 | 3500 | 530 | 455 | 33.6 |
| 300 | 1C | 48 | 4200 | 615 | 525 | 42.0 |
| 400 | 1C | 52 | 5500 | 725 | 620 | 56.0 |
| 500 | 1C | 58 | 6800 | 840 | 715 | 70.0 |
| 630 | 1C | 63 | 8500 | 975 | 820 | 88.2 |
| 800 | 1C | 70 | 11000 | 1150 | 950 | 112.0 |
Para 3 Fahrer (3C):
- El diámetro y peso aumentan un 1.6x – 1.8x respecto al cable unipolar.
- La capacidad de corriente disminuye entre un 10-15% debido al acoplamiento térmico.
5. Parámetros Técnicos del Cable de 11kV de Aluminio
Propiedades del Aluminio:
- Menor conductividad (~35 MS/m)
- Leichtigkeit (aprox. 60% del peso del cobre)
- Más económico que el cobre
- Necesita mayor sección para igualar la capacidad de corriente del cobre
Especificaciones de Cables de Aluminio (1C y 3C)
| Sección (mm²) | Núm. de Conductores | Diámetro Aproximado (mm) | Peso Aproximado (kg/km) | Corriente en Aire (A) | Corriente Subterránea (A) | Capacidad Cortocircuito (kA/1s) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 1C | 21 | 420 | 105 | 90 | 2.1 |
| 35 | 1C | 23 | 530 | 130 | 110 | 2.9 |
| 50 | 1C | 26 | 670 | 160 | 135 | 4.2 |
| 70 | 1C | 29 | 900 | 205 | 175 | 5.8 |
| 95 | 1C | 32 | 1150 | 250 | 215 | 7.8 |
| 120 | 1C | 35 | 1400 | 295 | 250 | 9.8 |
| 150 | 1C | 38 | 1700 | 340 | 290 | 12.2 |
| 185 | 1C | 41 | 2050 | 390 | 335 | 15.0 |
| 240 | 1C | 45 | 2550 | 460 | 395 | 19.6 |
| 300 | 1C | 49 | 3200 | 530 | 455 | 24.5 |
| 400 | 1C | 53 | 4100 | 625 | 540 | 32.8 |
| 500 | 1C | 59 | 5100 | 720 | 625 | 41.0 |
| 630 | 1C | 64 | 6400 | 845 | 730 | 51.7 |
| 800 | 1C | 71 | 8100 | 985 | 850 | 65.6 |
Para 3 Fahrer (3C):
- Igual que en cobre, el diámetro y peso aumentan proporcionalmente, y la corriente disminuye.
6. Comparativa: Cobre vs Aluminio en Cables 11kV
| Característica | Kupfer | Aluminium |
|---|---|---|
| Leitfähigkeit | Superior (~57 MS/m) | Inferior (~35 MS/m) |
| Gewicht | Schwer | Leichter (~60% peso cobre) |
| Kosten | Alt | Bajo |
| Installation | Más sencillo en proyectos cortos | Mejor para tendidos largos |
| Mechanischer Widerstand | Alta | Moderada |
| Korrosionsbeständigkeit | Alta | Requiere recubrimiento especial |
| Expansión térmica | Baja | Mayor |
7. Consideraciones de Instalación
Al instalar cables de 11kV es importante considerar:
- Radio mínimo de curvatura: 15x el diámetro exterior del cable.
- Temperatura de operación: -20°C a +90°C (hasta 250°C en cortocircuito).
- Profundidad mínima de enterramiento: Generalmente 0.6 A 1.0 metros.
- Separación entre cables: Para disipación térmica adecuada.
8. Abschluss
Er cable de media tensión 11kV, ya sea con conductor de cobre O Aluminium, constituye un elemento fundamental en la infraestructura eléctrica moderna. La correcta selección entre cobre o aluminio dependerá de factores como la distancia de transmisión, el presupuesto del proyecto, las condiciones ambientales y los requisitos de carga.
Para proyectos donde el rendimiento y la durabilidad son prioritarios, Er Kupfer sigue siendo la opción preferida. Para aplicaciones donde la economía y el peso son factores críticos, Er Aluminium es una excelente alternativa.
Una correcta especificación técnica, junto con una instalación profesional, garantiza una operación segura y eficiente de los sistemas eléctricos de media tensión.