Modern electrical systems require cables capable of transporting large amounts of energy with maximum safety and efficiency.. Among the most used solutions for urban transmission networks, subestaciones y parques industriales se encuentra el 115kV Cable, considerado un componente esencial dentro de los sistemas de Extra Alta Tensión (EHV, Extra High Voltage).
Gracias al desarrollo de materiales aislantes como el XLPE (cross-linked polyethylene) and the EPR (ethylene propylene rubber), the cables of 115 kV ofrecen una larga vida útil, bajas pérdidas eléctricas y un excelente comportamiento frente a condiciones ambientales exigentes. Besides, permiten sustituir líneas aéreas en zonas urbanas donde el espacio es limitado o donde se requiere una mayor protección ambiental.
What is a 115 kV Cable?
A cable 115 kV es un cable de potencia diseñado para transmitir energía eléctrica con una tensión nominal de 69/115 (123) kV, dependiendo del estándar utilizado. Pertenece a la categoría de cables de Extra Alta Tensión (EHV) y se utiliza para conectar subestaciones, power plants, wind farms, plantas solares y grandes consumidores industriales.
Comparado con los cables de media tensión, un cable EHV incorpora un diseño mucho más sofisticado que garantiza una distribución uniforme del campo eléctrico y una excelente resistencia dieléctrica durante décadas de servicio.
Su fabricación sigue normalmente normas internacionales como:
- IEC 60840
- IEC 62067
- ICEA S-108-720
- AEIC CS9
- IEEE 404
- IEC 60228
Estas normas establecen los requisitos de diseño, manufacturing, ensayo e instalación para garantizar un funcionamiento seguro.
Estructura de un cable de 115 kV
Aunque existen diferentes configuraciones según el proyecto, la estructura típica incluye varias capas diseñadas para cumplir funciones específicas.
Conductor
El conductor suele fabricarse en cobre o aluminio.
El cobre proporciona una mayor conductividad eléctrica y permite reducir el diámetro del conductor, mientras que el aluminio ofrece una solución más ligera y económica para largas distancias.
Las secciones habituales incluyen:
| Material | Section (mm²) |
|---|---|
| Copper | 240-2500 |
| Aluminum | 300-2500 |
Los conductores suelen ser compactados para reducir pérdidas y mejorar la flexibilidad durante la instalación.
Driver semiconductor screen
Esta capa elimina los puntos de concentración del campo eléctrico alrededor del conductor.
Su superficie perfectamente lisa evita descargas parciales que podrían deteriorar el aislamiento con el paso del tiempo.
XLPE insulation
El aislamiento de XLPE representa actualmente la tecnología dominante en cables EHV.
Among its main advantages are:
- High dielectric resistance.
- Low dielectric constant.
- Excellent thermal performance.
- Temperatura de funcionamiento continua hasta 90°C.
- Sobrecarga temporal de 130°C.
- Cortocircuito hasta 250°C.
Gracias al proceso de reticulación, el XLPE mantiene excelentes propiedades mecánicas durante décadas.
Pantalla semiconductora exterior
Se instala sobre el aislamiento para garantizar una distribución uniforme del campo eléctrico.
También facilita la unión con la pantalla metálica.
Metal screen
Normalmente está formada por hilos de cobre o una lámina de cobre.
Su función consiste en:
- conducir corrientes de falla;
- reducir interferencias electromagnéticas;
- proteger el aislamiento frente a sobretensiones.
Moisture barrier
Muchos proyectos requieren protección frente al ingreso de agua.
Para ello pueden utilizarse:
- cinta bloqueadora de agua;
- polvo superabsorbente;
- barrera de aluminio laminado;
- cubierta de plomo para aplicaciones especiales.
External cover
La cubierta protege el cable frente a:
- humidity;
- chemical products;
- abrasión;
- UV radiation;
- impactos mecánicos.
Los materiales más utilizados son:
- PE
- HDPE
- PVC
- LSZH (Low Smoke Zero Halogen)
Main technical characteristics
The cables of 115 kV destacan por combinar alta capacidad de transmisión con una excelente confiabilidad.
Características típicas:
- Nominal voltage: 69/115 (123) kV
- Frequency: 50/60 Hz
- Continuous temperature: 90°C
- Short circuit temperature: 250°C
- XLPE insulation
- Pantalla metálica de cobre
- Service life greater than 40 years
- Muy baja descarga parcial
- Elevada resistencia al envejecimiento
Aplicaciones del cable de 115 kV
Estos cables desempeñan un papel fundamental en las redes modernas de transmisión.
Electrical substations
Conectan transformadores de potencia con equipos GIS y sistemas de distribución.
Su alta confiabilidad reduce significativamente el riesgo de interrupciones.
Urban networks
Muchas ciudades sustituyen líneas aéreas por cables subterráneos de 115 kV para:
- mejorar la estética;
- aumentar la seguridad;
- reducir el mantenimiento;
- minimizar el impacto ambiental.
Power plants
Los generadores de centrales térmicas, hidroeléctricas y nucleares utilizan cables EHV para transportar energía hacia las subestaciones principales.
Renewable energy
Los parques eólicos y solares de gran capacidad requieren cables de alta tensión para conectar las plantas con la red nacional.
El crecimiento mundial de las energías renovables ha incrementado considerablemente la demanda de cables de 115 kV.
Grandes industrias
Sectors like:
- mining;
- steel;
- petrochemistry;
- refinerías;
- fabricación de cemento;
requieren alimentación eléctrica estable mediante cables EHV.
Ventajas del cable XLPE de 115 kV
Los avances tecnológicos han permitido que los cables XLPE sustituyan progresivamente a los antiguos cables aislados en papel impregnado.
Among its advantages are:
Less maintenance
El XLPE no necesita aceite aislante, lo que simplifica la operación y reduce los costos de mantenimiento.
Higher current capacity
Su mejor comportamiento térmico permite transportar más potencia.
Longer useful life
With proper installation, puede superar fácilmente los 40 años de funcionamiento.
Flexible installation
El cable admite radios de curvatura relativamente reducidos, facilitando su instalación en galerías y túneles.
Excelente comportamiento ambiental
No presenta fugas de aceite y reduce el riesgo de contaminación del suelo.
Instalación de cables de 115 kV
La correcta instalación resulta tan importante como la calidad del propio cable.
Antes de la instalación es necesario verificar:
- radio mínimo de curvatura;
- esfuerzo máximo de tracción;
- room temperature;
- condiciones del terreno;
- sistema de puesta a tierra.
Durante el tendido se utilizan equipos especializados para controlar la tensión de arrastre y evitar daños mecánicos.
Posteriormente se realizan ensayos eléctricos para confirmar que el sistema cumple las especificaciones del proyecto.
Ensayos realizados
Antes de salir de fábrica, cada cable pasa por rigurosas pruebas.
Entre las más importantes se encuentran:
- ensayo de tensión aplicada;
- Partial download test;
- medición de resistencia eléctrica;
- verificación dimensional;
- ensayo del aislamiento;
- prueba de cubierta;
- ensayo de envejecimiento;
- pruebas mecánicas;
- pruebas de impacto;
- inspección visual completa.
En proyectos EHV también pueden realizarse pruebas tipo y pruebas de rutina según IEC 60840 o IEC 62067.
Accesorios para cables de 115 kV
El rendimiento del sistema depende igualmente de la calidad de sus accesorios.
Los principales incluyen:
- terminales exteriores;
- GIS terminals;
- terminales para transformadores;
- empalmes rectos;
- empalmes de transición;
- cajas de puesta a tierra;
- enlaces de pantalla;
- sistemas de monitorización.
Todos ellos deben ser compatibles con la tensión nominal del sistema.
Factores para seleccionar un cable de 115 kV
La elección del cable adecuado depende de numerosos factores técnicos.
Among them stand out:
- capacidad de corriente requerida;
- longitud del circuito;
- temperatura del terreno;
- resistividad térmica del suelo;
- método de instalación;
- driver material;
- nivel de cortocircuito;
- environmental conditions;
- requisitos de protección mecánica.
Un estudio detallado garantiza un funcionamiento eficiente durante toda la vida útil del sistema.
¿Por qué elegir un fabricante especializado?
Los proyectos de extra alta tensión requieren un elevado nivel de ingeniería y control de calidad.
Un fabricante experimentado ofrece:
- materias primas certificadas;
- procesos de producción automatizados;
- laboratorios de ensayo completos;
- cumplimiento de normas internacionales;
- soporte técnico durante el diseño;
- asistencia en la instalación;
- documentación completa para proyectos internacionales.
La experiencia del fabricante resulta determinante para garantizar la seguridad y la fiabilidad de las redes eléctricas.
Frequently asked questions (FAQ)
¿Qué diferencia existe entre un cable 69 kV y uno de 115 kV?
The cable 115 kV soporta un nivel de aislamiento superior y está diseñado para transmitir mayores cantidades de energía en redes de extra alta tensión.
¿Qué material conductor es mejor?
Copper offers greater conductivity, mientras que el aluminio reduce el peso y el costo del proyecto. La elección depende de los requisitos técnicos y económicos.
¿Cuánto puede durar un cable de 115 kV?
Con una correcta instalación y mantenimiento, la vida útil puede superar los 40 years.
¿Puede instalarse bajo tierra?
Yeah. In fact, la mayoría de los proyectos urbanos utilizan cables subterráneos de 115 kV debido a su seguridad, fiabilidad y menor impacto visual.
¿Qué aislamiento es el más utilizado?
At the moment, el XLPE es la opción preferida por su excelente rendimiento eléctrico, resistencia térmica y larga vida útil.