¿Debería haber una línea mínima de distancia al suelo a tierra con un nivel de voltaje de 11 kV? Estoy viviendo en India y veo los trenes cuyo nivel de voltaje es de 25 kV, que es grande en comparación con 11 kV.
Extrañamente observé que 25 kV se usa en trenes cuya altura es mucho menor en comparación con la altura de 11 kV (¿no sé la altura exacta?). Según la lógica de mi profesor, ¿la altura de la línea de 25 kV debe ser mayor que 11 kV? Corrígeme si estoy equivocado.
Respuestas:
Piensa en eso por un momento, no es tan difícil.
¿Por qué se necesita la distancia al suelo?
1) ¿Previene el arco de alto voltaje a tierra?
y / o
2) Evite que personas u objetos toquen las líneas, obviamente tocar cualquier línea de alta tensión es un problema.
Con respecto al punto 1), la intensidad de campo promedio necesaria para realizar un arco de alto voltaje (en aire seco) es de aproximadamente 30 kV / cm.
Por lo tanto, para 11 kV se necesitaría aproximadamente 1/3 de cm (3,3 mm) para evitar el arco eléctrico.
Para 25 kV se necesita casi un cm (10 mm).
Entonces, obviamente, la altura a la que se montan las líneas de 11 kV y 25 kV no tiene nada que ver con el arco ya que la distancia al suelo es mucho, mucho mayor de lo necesario para evitar eso.
Obviamente, la distancia al suelo tiene que ver con el punto 2), por lo que está relacionada con la seguridad. El hecho de que el voltaje sea de 11 kV o 25 kV realmente no importa en el espacio libre necesario. La autorización está relacionada con circunstancias externas.
La altura a la que se debe elevar una línea se rige por su uso y clasificaciones. El espacio de aire real necesario alrededor de una línea de 25kV para evitar averías es de solo unos pocos cms. En este nivel bajo de 10 s de kV, el voltaje real no influye en la altura de la línea.
En el caso de líneas de 25kV sobre las vías del tren, el acceso al espacio debajo de las líneas está restringido. Los pasajeros están protegidos por el cuerpo del tren. Los trabajadores de mantenimiento en la pista deberían haber sido entrenados para no mover largos postes de metal sobre sus cabezas. Se ha llegado a la altura por compatibilidad con los trenes.
En el caso de la distribución de 11kV, estas líneas se ejecutan en todas partes. Hay poco para evitar que las personas sentadas en vehículos conduzcan debajo de ellos, tal vez incluso agitando los brazos sobre sus cabezas. Un comité ha llegado a la altura de estos, tratando de equilibrar la seguridad (los postes largos dan un buen margen y son más seguros) contra el costo (los postes cortos son más baratos).
Tanto en los cables de alimentación de 11kV como en las instalaciones OHLE ferroviarias de 25kV, la estructura de soporte (poste o pórtico) está al potencial de tierra, que es el punto relevante para fines de aislamiento.
Si observa los aisladores entre el cable y el soporte, debería encontrar que los de 25kV son más largos. Esto no es solo para cumplir con la resistencia dieléctrica requerida en aire seco, sino a través de la superficie del aislante en sí, que a menudo tendrá una capa de suciedad y / o humedad que no es un aislante tan bueno como el aire. Esa es también la razón por la cual los aislantes son típicamente acanalados.
Por el contrario, si observa OHLE energizado a voltajes más bajos (por ejemplo, 1500V DC), normalmente tiene aisladores mucho más pequeños.
Su pregunta termina siendo práctica. No vivo ni trabajo en India, pero tengo algo de experiencia práctica en el asunto en los Estados Unidos, donde el Código Nacional de Seguridad Eléctrica (NESC, que no debe confundirse con el Código Eléctrico Nacional, NEC) rige el asunto.
El NESC es un documento práctico más que teórico. Si muchas décadas de experiencia sugieren que los postes de cierta altura soportan, con pocos percances, conductores de cierto voltaje, entonces el NESC permite esa altura a ese voltaje. Hasta donde sé, para los postes de energía, el principal factor de control es la seguridad durante una tormenta de viento, cuando
Como ha observado otro respondedor, el NESC toma en cuenta las alturas de las actividades normales en el suelo debajo de las líneas, pero no realmente por una fórmula. Es una cuestión de experiencia, más bien.
Esta es la razón por la cual las alturas de los postes de energía y las brechas de las bujías automotrices se contradicen entre sí en un orden de magnitud. Su tren es más parecido a la bujía.