Els cables dʻalta tensió són conductors elèctrics dissenyats per transportar grans quantitats dʻenergia elèctrica a llargues distàncies amb eficiència. Aquests cables operen a voltatges superiors als utilitzats en sistemes de distribució convencionals, generalment per sobre de 1000 volts.
La seva funció principal és la transmissió delectricitat des de plantes generadores fins a centres de distribució i consumidors finals.
Hi ha diferents tipus de cables d'alta tensió, incloent-hi cables aeris suspesos en pals, cables subterranis i cables submarins utilitzats per a la interconnexió entre regions.
Materials conductors
Els materials conductors més comuns són:
- Coure : És un dels conductors més utilitzats en cables d'alta tensió. El coure és un excel·lent conductor elèctric i té una conductivitat elèctrica superior a molts altres metalls. Tot i això, el coure pot ser costós, i el seu ús pot dependre de consideracions econòmiques.
- Alumini L'alumini és un altre material conductor àmpliament utilitzat en cables d'alta tensió. Tot i que té una conductivitat elèctrica lleugerament menor que el coure, és més lleuger i generalment més econòmic. El seu ús és comú en cables de transmissió denergia elèctrica a llarga distància.
- Aliatges d'alumini : S'han desenvolupat aliatges específics d'alumini per millorar encara més les propietats conductores i la resistència mecànica. Aquests aliatges sovint sutilitzen en cables dalta tensió per optimitzar el rendiment.
- Acer recobert d'alumini En alguns cables, especialment en cables de terra, s'utilitza acer recobert d'alumini per proporcionar resistència mecànica addicional. Aquest tipus de cable combina propietats de conducció de l'alumini amb la resistència de l'acer.
- Aliatges d'alumini i zinc Alguns cables d'alta tensió poden estar fets d'aliatges d'alumini i zinc per millorar la resistència a la corrosió i reduir el pes del cable.
Avantatges de la transmissió elèctrica d'alta tensió
En primer lloc, en elevar la tensió, d'acord amb la llei de Joule, les pèrdues d'energia en forma de calor als conductors disminueixen considerablement. Això és perquè, en augmentar la tensió i reduir el corrent, es minimitza la resistència elèctrica, optimitzant així l'eficiència del sistema.
En segon lloc, leficiència en la transmissió a llargues distàncies és essencial per a la gestió eficaç de lenergia. La capacitat de transportar electricitat de manera eficient a través de cables d'alta tensió possibilita la transmissió d'energia generada a ubicacions remotes, com ara parcs eòlics o plantes solars, fins a centres de demanda llunyans.
Evolució dels cables d'alta tensió
En les primeres etapes, els cables d'alta tensió eren principalment cables aeris, que se suspenien sobre pals per transportar electricitat a llarga distància. Encara que aquest enfocament va ser un avenç significatiu en el seu temps, presentava limitacions en termes deficiència i pèrdua denergia a causa de la resistència i la capacitat de càrrega limitada.
Cables subterranis i aïllament millorat
Amb el temps, els enginyers van buscar solucions per superar les limitacions dels cables aeris.
Van sorgir cables subterranis, que oferien avantatges en termes d'estètica i seguretat, alhora que reduïen la interferència amb l'entorn. A més, es va millorar l'aïllament dels cables per minimitzar les pèrdues d'energia i garantir-ne una transmissió més eficient.
Superant limitacions: cables d'alta tensió amb tecnologia HVDC
Un dels avenços més significatius en els darrers anys ha estat l'adopció de la tecnologia de corrent continu d'alt voltatge (HVDC, per les sigles en anglès).
A diferència del corrent altern (CA) utilitzada a la majoria de les xarxes de transmissió, la HVDC ofereix avantatges com la reducció de pèrdues d'energia i la capacitat de transmetre electricitat a distàncies extremadament llargues sense grans pèrdues.
Materials innovadors: Superconductors i nanotecnologia
La recerca de materials més eficients i conductors ha portat a la investigació de superconductors i l'aplicació de nanotecnologia a la fabricació de cables d'alta tensió.