Cuando la electricidad fluye a través de un cable conductor se produce una generación de calor que deberá disiparse a través del medio que lo rodea, si se quiere evitar un aumento indeseado de la temperatura del cable.

En instalaciones energéticas con cables eléctricos subterráneos, una mala selección e instalación de los materiales que rodean los cables y un régimen de temperatura y humedad caluroso y seco puede desembocar en escenarios muy desfavorables dónde se produzcan recalentamientos puntuales (hot spots) e infrautilización de la capacidad de transporte de energía.

La medición in situ de la resistividad térmica del terreno (RHO) es clave en el diseño térmico de líneas eléctricas subterráneas de M.T. y A.T. Este tipo de líneas se utilizan en distribución, industrialmente y en la evacuación de corriente en parques eólicos y termosolares y otras instalaciones de generación de energía. La intensidad máxima admisible de la instalación dependerá del valor de RHO que ofrezca el terreno.

Gracias a nuestro equipo, la sonda térmica KD2Pro, podemos analizar las propiedades térmicas del suelo tanto en laboratorio como en terreno.

Usando el método transient line heat source, permite determinar propiedades como conductividad térmica, resistividad, difusividad y calor especifico. Este análisis está basado en más de 30 años de experiencia en investigación sobre transferencia de calor y masa en suelos y medios porosos.

Para la obtención de valores de resistividad térmica, se aplica una corriente conocida observando los cambios de temperatura con el tiempo. Un algoritmo especialmente desarrollado ajusta datos de tiempo y temperatura con una función exponencial integral.

Se toman los datos de temperatura a intervalos de tiempo conocido, hasta observar estabilidad térmica. Los datos de temperatura registrados son representados en función del tiempo en un gráfico semilogarítmico, delimitando la recta en la zona estacionaria del gráfico.

Esta solución integral matemática genera valores de resistividad/conductividad entre ±10%.

 

Referencias: Decagon Services, Carles M. Rubio (1) y Francesc Ferrer (2); La Resistividad Térmica del terreno en cables subterráneos de Media y Alta Tensión (2011).