Clasificación de Líneas Eléctricas

Tensión nominal: Es el valor de la tensión asignado y al cual se refieren sus características. La tensión nominal en una línea trifásica de CA (Corriente Alterna) es el valor convencional de la tensión eficaz entre fases de la línea. La frecuencia normalizada es 50 Hz.

Tipos de Líneas según Tensión Nominal

La clasificación según la tensión nominal (Vnom) es la siguiente:

  • Líneas de Baja Tensión (BT): Son las que tienen una tensión nominal menor o igual a 1000 V para CA y 1500 V para CC (Corriente Continua).
  • Líneas de Alta Tensión (AT): Son las líneas que tienen una tensión nominal superior a 1000 V. Se dividen en 4 categorías según el Reglamento Electrotécnico de Alta Tensión (REAT):
    • Líneas de Categoría Especial: Vnom ≥ 220 kV.
    • Líneas de Primera Categoría: 66 kV < Vnom < 220 kV.
    • Líneas de Segunda Categoría: 30 kV < Vnom ≤ 66 kV.
    • Líneas de Tercera Categoría: 1 kV < Vnom ≤ 30 kV.

Clasificación Empresarial de AT

Las empresas eléctricas suelen dividir la energía eléctrica de Alta Tensión (AT) de la siguiente manera (estos rangos pueden variar ligeramente):

  • Media Tensión (MT): Vnom ≥ 1 kV hasta 50 kV. (Engloba principalmente 2ª y 3ª categoría).
  • Alta Tensión (AT): Vnom > 50 kV hasta 300 kV. (Engloba principalmente 1ª y categoría especial).
  • Muy Alta Tensión (MAT): Vnom > 300 kV hasta 800 kV.
  • Ultra Alta Tensión (UAT): Vnom ≥ 800 kV.

Producción, Transporte y Distribución de Energía Eléctrica

El proceso general es el siguiente:

  1. La energía eléctrica se produce en la central generadora (1) a una tensión que no suele sobrepasar los 25 kV.
  2. En la subestación elevadora (2) se eleva a tensión de transporte (por ejemplo, 380, 220 o 132 kV).
  3. La línea de transporte (3) transporta la energía en alta tensión (AT) hasta la estación reductora (4).
  4. La estación reductora (4) disminuye la tensión para las líneas de distribución en media tensión (usualmente 2ª o 3ª categoría).
  5. La línea de distribución en MT (5) lleva la energía a centros de gran consumo o a centros de transformación (CT) (6).
  6. Los centros de transformación (6) reducen la tensión a niveles de baja tensión (generalmente 400 V entre fases).
  7. Las líneas de distribución en BT (7) suministran la energía a los abonados.
  8. Los abonados se conectan a la línea de distribución en BT mediante las acometidas (8).

Distribución de Energía en CA

Objetivos de la Red de Distribución

En una red de distribución se pretende conseguir:

  • Buena calidad de servicio (mantenimiento de la tensión y frecuencia nominales, continuidad del suministro).
  • Posibilidad de soportar aumentos de consumo.
  • Construcción simple y económica.

Formas de Distribución

La distribución se realiza de varias formas:

  • Monofásica a dos conductores: Para alimentación de consumos reducidos en BT.
  • Trifásica a tres conductores: Para distribución en AT y, en BT, solo para receptores trifásicos equilibrados.
  • Trifásica a cuatro conductores (3 Fases + Neutro): Se utiliza fundamentalmente en BT para alimentar tanto receptores trifásicos como monofásicos.

Líneas de Distribución Abiertas (Radiales)

Son aquellas que reciben corriente por un solo extremo. Se las llama radiales cuando están compuestas por un tronco principal y líneas de derivación abiertas, con cargas en los extremos o repartidas a lo largo de la línea.

Ventajas:

  • Sencillez de diseño.
  • Economía de instalación.
  • Clara distribución de corrientes, lo que permite detectar rápido las averías.

Desventajas:

  • Limitada capacidad de ampliación del suministro de potencia.
  • Poca calidad de servicio (baja fiabilidad), ya que una avería en un punto deja sin suministro a todos los usuarios aguas abajo de ese punto.

Líneas de Distribución Cerradas

Son las que pueden recibir corriente por varios puntos (un mínimo de dos).

Red en Anillo

Se compone de una línea cerrada (bucle) que tiene una o dos alimentaciones. Se suele utilizar en MT para alimentar consumos importantes y mantener la continuidad del servicio. En este tipo de red se instalan elementos de maniobra (interruptores, seccionadores) que permiten aislar tramos del circuito en caso de avería. Por ello, esta red afecta a menos usuarios que la radial en caso de fallo. En BT se usa la construcción en anillo local, que ofrece una pequeña caída de tensión y mayor seguridad en el suministro. Las redes de distribución urbanas en MT se suelen construir en anillo, alimentando a centros de transformación (CT) con configuración entrada-salida.

Red en Malla

Se compone de redes cerradas interconectadas eléctricamente. Puede construirse así desde el inicio o ser el resultado de unir eléctricamente entre sí redes radiales o en anillo. Se puede alimentar por uno o varios puntos.

Ventajas:
  • Tiene una caída de tensión pequeña.
  • Puede hacer frente a un aumento de la demanda de potencia sin que haya grandes cambios en la red.
  • Ofrece alta fiabilidad y continuidad de servicio.
  • Se utiliza normalmente en zonas urbanas de gran densidad de carga.

Transmisión de la Información

La transmisión de información técnica (medidas, estados, órdenes) entre subestaciones, centros de transformación y un puesto central de mando y control se denomina telemedida o telecontrol. Esta comunicación puede realizarse por diversos medios:

  • Línea telefónica (convencional o dedicada).
  • Línea de fibra óptica.
  • Ondas de radio (generalmente a muy alta frecuencia – VHF/UHF).
  • Onda portadora sobre las propias líneas de AT (PLC – Power Line Communications).

Ejemplos de Designación de Cables Eléctricos

A continuación, se describen algunos ejemplos de designación normalizada de cables:

ES07Z1-K (AS) 1×6
Cable según norma nacional (ES), tensión nominal (Vnom) 450/750 V (07), aislamiento termoplástico de poliolefina libre de halógenos (Z1), cubierta de poliolefina libre de halógenos (Z1 – implícita al ser unipolar sin cubierta general), conductor de cobre flexible clase 5 (K), características especiales frente al fuego (AS – Alta Seguridad), unipolar (1x) de sección 6 mm².
H07V-U 1×2,5
Cable según normas armonizadas (H), tensión nominal 450/750 V (07), aislamiento de PVC (V), sin cubierta, conductor de cobre rígido clase 1 (U), unipolar (1x) de sección 2,5 mm².
RVFV 0,6/1kV 3×120/70 K
Cable según norma nacional (no empieza por H), aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) (R), cubierta interna de PVC (V), armado con fleje de acero (F), cubierta exterior de PVC (V), tensión nominal 0,6/1 kV, tres conductores de fase de cobre (implícito) de sección 120 mm² y conductor neutro de sección 70 mm², conductor flexible (K – aunque aquí suele referirse a cuerda compacta clase 2).
RZ1-K (AS) 0,6/1kV 1×16
Cable según norma nacional, aislamiento de etileno propileno (EPR) o XLPE (R), cubierta termoplástica a base de poliolefina libre de halógenos (Z1), conductor de cobre flexible clase 5 (K), características especiales frente al fuego (AS), tensión nominal 0,6/1 kV, unipolar (1x) con conductor de cobre de sección 16 mm².
DHVMAV 15/25kV 1×240 K
Designación específica (puede variar según fabricante/norma), cable de Media Tensión, unipolar (1x) con conductor de cobre (implícito) de 240 mm² de sección en cuerda compacta (K), aislamiento de etileno propileno (EPR) (H), pantalla semiconductora sobre conductor y aislamiento, pantalla metálica (M), armado (A), cubierta de PVC (V), tensión nominal 15 kV (fase-tierra) / 25 kV (fase-fase).
RHZ1-2OL (S) 12/20kV 1×240 K Al+H16
Cable según norma (UNE 211626 o similar), aislamiento de XLPE (RH), cubierta de poliolefina libre de halógenos (Z1), doble obturación longitudinal y radial contra el agua (2OL), características especiales (S – puede indicar pantalla), tensión nominal 12/20 kV, unipolar (1x) con conductor compacto de aluminio (Al) de 240 mm² de sección (K indica compacto clase 2), pantalla de hilos de cobre (H) de sección total 16 mm².
RZ 0,6/1kV 3×95 Al/54,6 Alm
Cable según norma (UNE 21030 o similar), aislamiento de XLPE (R), cubierta de poliolefina (Z – puede ser Z1 o no), tensión nominal 0,6/1 kV, cableado en hélice visible (cable trenzado para líneas aéreas), tres conductores de fase de aluminio (Al) de 95 mm² de sección, con neutro fiador portante de aleación de aluminio (Almelec – Alm) de sección 54,6 mm².