1. Propiedades dieléctricas de materiales aislantes

La rigidez dieléctrica es el valor del campo eléctrico que puede crear la descarga disruptiva en ese material. La tensión de aislamiento es la tensión de referencia para la que se ha diseñado el cable.

2. Campo eléctrico en conductores y aislantes

Cuando el campo eléctrico de un conductor al aire es muy elevado, los electrones libres del conductor pueden tener energía para ionizar átomos neutros con los que chocan. Si la energía de las colisiones es insuficiente para la ionización se desprende en halo luminoso: efecto corona. Cuando el aislamiento del cable es sólido pueden quedar huecos ocluidos en su interior que quedan sometidos al campo. Si es muy elevado las moléculas de gas pueden ionizarse y originar electrones libres acelerados por el campo eléctrico creado por el conductor. Estos electrones chocan con el material aislante y arrancan átomos del material aislante que a su vez se ionizan provocando avalancha de partículas cargadas, descargas parciales.

3. Elementos que pueden formar parte de un cable aislado

• Conductor
• Cubierta

4. Conductores empleados

• Acero: mal conductor, instalaciones eventuales, resistencia mecánica, baja resistencia a la corrosión, barato.
• Cobre: buena resistencia mecánica, útil en líneas aéreas, muy utilizado en baja tensión, resistividad de 1,72.
• Aluminio: resistencia mecánica baja, barato, densidad menor que el cobre.

5. Materiales aislantes

Plásticos

Termoplásticos:

Se ablandan con el calor y se solidifican con frío.

• PVC: temperatura máxima de 70 y 160 en circuito, elevado factor de pérdidas.
• Polietileno: alta rigidez dieléctrica, resiste ozono y frío, corrosión.

Termoestables:

Se calientan y se ablandan solo la primera vez.

• Etileno propileno: características de goma, temperatura de sobrecarga de 130 y 210 en circuito.

6. Características y función de capas semiconductoras

• Impedir la ionización confinando el campo.
• Distribuir mejor el campo eléctrico.

7. Características y función de la pantalla

Capa metálica sobre la capa semiconductora:

• Confinar el campo.
• Distribución simétrica de este.
• Reduce riesgo de accidente.
• Evita interferencias.

8. Características y función de protecciones externas

• Armaduras: flejes o alambres dispuestos sobre la pantalla y bajo cubierta exterior, da un refuerzo mecánico y protege contra animales e insectos.
• Cubierta de separación: separa pantalla y armadura cuando son del mismo material.
• Cubierta exterior: sobre la armadura, resistencia al agua y al abrasamiento y rozamiento, golpes y desgarros.

9. Tipos, características y aplicaciones de cables de alta seguridad

• No propagan la llama.
• No producen humos opacos.
• No generan gases tóxicos ni corrosivos.
• No llevan halógenos.
• AS: de alta seguridad, no propagan incendio, el fuego se autoextingue cuando la llama se apaga.
• AS+: Mantienen además el servicio durante y después del incendio.

10. Resistencia óhmica de un conductor: variación con la temperatura

Cuando un cable es atravesado por una corriente este se calienta por el efecto de los electrones que se desplazan en el seno del conductor.

11. Inductancia

Es la relación entre la intensidad de la corriente y el flujo magnético que genera L=(0,5+4,6xlogD/R)x10 a la -4. El hecho de que las inductancias de cada línea sean diferentes crea problemas de desequilibrios.

12. Definiciones

• Potencia total instalada: suma de las potencias de aquellos receptores presentes en la instalación.
• Potencia máxima demandada: suma de las potencias de aquellos receptores susceptibles de funcionar simultáneamente.
• Coeficiente de simultaneidad: relación entre la demanda máxima de un sistema y la potencia total instalada.

13. Factores que afectan al cálculo de la sección por calentamiento

• Existencia de aislamiento.
• Tipo de aislamiento.
• Sistema de instalación.
• Agrupamiento de cables.
• Temperatura ambiente.
• Exposición al sol.

14. Caída de tensión en una línea

Determinar una sección de conductor necesaria para que, conocida la intensidad circulante, no sobrepase la caída de tensión permitida.

15. Posibles causas de cortocircuito

• Causas de origen eléctrico: contacto directo entre conductores o defecto de aislamiento entre ellos.
• Causas de origen mecánico: caída de un cuerpo extraño sobre una línea que da lugar a conexión eléctrica accidental, rotura de conductores o aisladores.
• Falsa maniobra: maniobras que ocasionan sobretensiones de origen interno.
• Causas de origen atmosférico: caída de rayos sobre los conductores de una línea.

17. Efectos térmicos del cortocircuito sobre los cables aislados

La intensidad tan elevada hace que los diferentes equipos por los que circula adquieran temperaturas elevadas con el riesgo de que el material sea inflamable y se alcance su temperatura de ignición.

18. Redes de distribución abiertas y cerradas: concepto y caídas de tensión que tienen lugar en ellas

Abierta es cuando termina en la última derivación y todos los receptores se alimentan del mismo punto. Alimentar toda la distribución desde dos puntos es cerrado. La tensión es la misma en los dos puntos.