Trefoil suele ser el punto de partida más sólido cuando un circuito de cable HV de un solo núcleo necesita una geometría compacta., campo magnético externo inferior, y espaciado de fase equilibrado. La formación plana se vuelve atractiva cuando el ancho de la ruta permite un espaciado deliberado, disipación de calor o acceso a beneficios de la separación, o el acuerdo civil no puede acomodar el trébol. Ninguno de los dos arreglos tiene una ventaja de ampacidad universal.
La decisión correcta requiere un modelo de cálculo que contenga el cable real., orden de fase, espaciado, medio de instalación, circuitos adyacentes, diseño de funda metálica, método de unión, ciclo de carga, servicio de cortocircuito, y sujeción mecánica. Cambiar la formación en el sitio cambia ese modelo.; no es un ajuste de dibujo inofensivo.
Comience con la geometría, no es una calificación de catálogo.
Un circuito trifásico transporta corrientes separadas en fase.. Sus campos magnéticos interactúan entre sí., con la funda metálica de cada cable, y con estructuras conductoras cercanas. Trefoil coloca los tres centros de cables en las esquinas de un triángulo compacto. La formación plana los coloca en una línea., ya sea en contacto o en un espacio entre centros definido.
Esa geometría entra en varios cálculos vinculados.. Cambia la inductancia mutua y el voltaje inducido por la funda.. Cambia las pérdidas circulantes bajo unión sólida.. Cambia el flujo de calor entre las fases y el medio circundante.. También cambia las fuerzas de cortocircuito., carga de calas, ancho de ruta, distribución del campo magnético, y acceso para instalación.
IEC 60287-1-1 Proporciona ecuaciones de clasificación de corriente en estado estacionario y cálculos de pérdidas., mientras que IEC 60287-2-1 aborda la resistencia térmica. Ambos requieren insumos de construcción e instalación.. No asignan una calificación permanente a “trébol” o “plano” sin esos aportes..
Trefoil comprime el bucle magnético.
en trébol, cada fase tiene la misma relación geométrica con las otras dos cuando la disposición permanece simétrica. El espaciado compacto generalmente mejora la cancelación de los campos magnéticos trifásicos fuera del grupo.. También puede reducir el voltaje inducido de la funda en comparación con una disposición plana más espaciada., aunque el resultado final todavía depende de la construcción del cable, actual, frecuencia, longitud de la sección, vinculación, y caminos metálicos cercanos.
El grupo compacto utiliza menos ancho de ruta.. Esto puede ayudar en túneles., ejes, estructuras de puentes, trincheras estrechas, y sistemas de apoyo. Las cornamusas Trefoil pueden restringir las tres fases como un solo grupo cuando el diseño de restricción probado y el cálculo de fallas respaldan esa disposición..
La misma compacidad puede aumentar el calentamiento mutuo.. Los cables en contacto tienen menos superficie expuesta y colocan las fuentes de calor muy juntas. en el aire, una disposición plana espaciada puede disipar el calor de manera más efectiva. En suelo o conductos, el resultado depende de la geometría del entierro, suelo o relleno, resistencia térmica del conducto, profundidad, agrupación de circuitos, y pérdidas de funda. Por lo tanto, Trefoil debe ganar el cálculo completo., no sólo la comparación magnética.
La formación plana cambia la simetría por la separación.
La formación plana puede crear más espacio entre cables unipolares. Un mayor espacio puede reducir el calentamiento mutuo y mejorar el acceso alrededor de cada fase.. Puede adaptarse a conductos unidireccionales separados., bastidores horizontales, o zanjas donde el espacio libre vertical limita un grupo triangular.
La geometría electromagnética es menos simétrica.. La fase central se encuentra a la misma distancia de ambas fases exteriores., mientras que cada fase externa ve una relación diferente en todo el grupo. Tensiones inducidas por vaina, corrientes circulantes, impedancia de fase, Por lo tanto, el campo magnético puede diferir según la posición.. El cálculo debe conservar el orden y el espaciado de las fases reales en lugar de reemplazar el grupo con una distancia promedio..
Un espaciado más amplio también aumenta el ancho de la ruta y puede aumentar las fuerzas electromagnéticas entre fases durante un cortocircuito.. Los soportes y listones deben coincidir con la formación y las fuerzas calculadas.. Una cornamusa probada en trébol no puede soportar automáticamente una disposición plana, y una prueba de sujeción plana no puede establecer el rendimiento del trébol.
La comparación cambia con la zona de instalación..
| Condición de la ruta | Trefoil tiende a ayudar cuando | Flat tiende a ayudar cuando | Cálculo que decide |
|---|---|---|---|
| Zanja o túnel estrecho. | El ancho de la ruta y el campo magnético externo son restrictivos. | El acceso de soporte o la ventilación necesita separación y el ancho está disponible. | Clasificación térmica, campo magnético, fuerzas de apoyo, autorización de mantenimiento. |
| Entierro directo. | La excavación compacta y la geometría de fase simétrica son valiosas. | El espaciamiento definido reduce el calentamiento mutuo según el modelo de suelo y relleno verificado. | IEC 60287 calificación con profundidad real, espaciado, suelo, el secado, pérdidas, y agrupación. |
| Conductos separados. | El banco de conductos puede preservar la geometría triangular y el acceso de tracción.. | Un banco horizontal ya fija conductos de fases separadas. | Resistencia térmica del conducto, espaciado, llenar, ruta de tracción, conductos de repuesto, circuitos adyacentes. |
| En el aire sobre rejillas. | Dominan la moderación compacta y el control del campo. | La circulación del aire y el acceso a las fases se benefician del espaciamiento. | Calificación del aire, ambiente solar o de túnel, diseño de soporte, fuerzas de falla, límites de campo. |
| Circuitos paralelos. | Cada circuito permanece compacto y la separación del circuito está controlada.. | Un orden de fase modelado mejora el equilibrio magnético o utiliza el ancho de bastidor disponible. | Todas las posiciones de fase, carga compartida, calentamiento mutuo, voltajes inducidos, CEM, vinculación. |
| Transición de formación. | La ruta vuelve a la geometría compacta después de una restricción local.. | Un cruce o interfaz de equipo requiere separación horizontal. | Calificación local, voltaje de la vaina, estudio de transposición o vinculación, efectivo, apoyo a la transición. |
Los ejemplos de cálculo independiente de CIGRE incluyen circuitos tréboles y planos en enterramiento directo., relleno especial, conductos, comederos, aire libre, y condiciones del fondo marino. También cubren diferentes acuerdos de vinculación.. El ejemplos de cálculo independiente demostrar por qué la verificación de software necesita una configuración completa en lugar de una etiqueta de formación.
La unión puede revertir el resultado térmico aparente.
La funda metálica ve el voltaje inducido por la corriente del conductor.. La magnitud y la fase dependen en parte del espaciado de los cables y de la posición relativa. El sistema de unión decide si esos voltajes inducidos permanecen como voltaje de vaina permanente., conducir la corriente circulante, o cancelar a través de secciones cruzadas.
Con unión sólida en ambos extremos., La corriente circulante de la funda puede agregar calor y reducir la clasificación de corriente.. El compacto de Trefoil, La geometría simétrica a menudo limita ese efecto en comparación con un grupo plano más ancho., pero las pérdidas reales necesitan cálculo. Con unión de un solo punto, Se evita la circulación de corriente en la sección principal., mientras que la tensión permanente de la vaina y la protección transitoria requieren control. La unión cruzada puede reducir el voltaje inducido neto en secciones menores equilibradas, pero las longitudes desiguales o los cambios de formación pueden debilitar la cancelación..
Esta es la razón por la que la formación y la unión no pueden aparecer en dibujos separados y no coordinados.. Una transición de ruta de trébol a plana cambia las relaciones mutuas. Mover una unión o un cuadro de enlace cambia las longitudes de las secciones. El orden inverso de las fases cambia el equilibrio del voltaje inducido. Cada revisión debe regresar al estudio de la vaina y al modelo de calificación..
La instalación debe reproducir las coordenadas calculadas..
Un modelo térmico que supone 300 Los centros de cable de mm no describen una ruta instalada con un espaciado irregular. Un modelo de funda que supone un trébol continuo no describe transiciones planas largas. Los planos de construcción deben definir las coordenadas del centro del cable., tolerancias permitidas, orden de fase, apoya, tacos, cruces, y cada transición de formación.
Para entierro directo, Es posible que se necesiten espaciadores o controles de instalación antes de que el relleno oculte la disposición.. Los dibujos de bancos de conductos fijan la geometría a través de coordenadas de conductos, pero el movimiento del conducto, bloqueo, y la secuencia de tracción aún necesita control. En túneles y pozos, espaciado de soporte, orientación de la cala, corrosión, movimiento de cables, y la restricción de fallas se convierten en elementos de diseño visibles.
Los cables de CA unipolares también requieren atención en materiales ferromagnéticos.. Un bucle magnético cerrado alrededor de una fase puede desarrollar corriente inducida y calentamiento.. El diseño de soporte y penetración debe utilizar disposiciones no magnéticas adecuadas o una configuración verificada que encierre todos los conductores de fase dentro del mismo límite magnético..
TB CIGRE 889 conecta la construcción civil con las calificaciones, unión de vaina, campos electromagnéticos, tracción, comportamiento termomecánico, y limpiando. Esta visión integrada es importante en las transiciones. Un grupo de cables puede pasar de conductos a un bastidor de túnel., de trébol a plano cerca de terminaciones, o a través de un cruce restringido. Cada transición necesita un sistema eléctrico coordinado., térmico, y control mecanico.
Un ejemplo de ruta muestra por qué falla una regla.
Considere un circuito de alta tensión que comienza en conductos horizontales separados., entra en un túnel ventilado, y se eleva a tres terminaciones exteriores. La formación plana se puede fijar a través del banco de conductos.. en el tunel, cualquiera de las dos formaciones puede funcionar. Cerca de las terminaciones, el espaciado de fases sigue la geometría del equipo.
Elegir trébol para todo el recorrido es imposible porque los conductos y terminaciones imponen tramos planos. Elegir un plano en todas partes puede desperdiciar el ancho del túnel o aumentar el campo externo. La tarea de ingeniería es modelar cada zona., definir las transiciones, y probar si un diseño de unión sigue siendo aceptable en todo el circuito.
No se inventa ninguna ampacidad para este ejemplo porque la respuesta depende de las pérdidas del cable., tamaño del conductor, diseño de funda, condiciones ambientales, datos de conductos y suelos, ventilación, espaciado, longitudes de sección, y servicio de carga. En cambio, el ejemplo identifica la secuencia correcta.: geometría de ruta de bloqueo, calcular las pérdidas y el flujo de calor, enlace coordinado, verificar EMF y restricción de fallas, luego congelar los dibujos de instalación.
El dibujo emitido debe llevar más de tres círculos..
Un útil dibujo de formación registra la identificación de la fase., Diámetro exterior del cable y tolerancia., espaciado entre centros, orientación, encadenamiento de carreteras, medio de instalación, circuitos adyacentes, detalles de soporte o espaciador, tipo de cala, geometría de transición, sección de unión, relación de cuadro de enlace, y revisión de dibujos. Debe hacer referencia a la calificación., vaina, CEM, fuerza de cortocircuito, y estudios termomecánicos que utilizan esas coordenadas.
El XWA 64/110(123) rango de cable kV y 76/132(145) rango de cable kV proporcionar un contexto de construcción específico para el voltaje. El artículo relacionado de XWA sobre limitaciones de la ruta subterránea explica el modelo térmico y civil más amplio. Ninguno proporciona una formación universal.; las coordenadas de ruta aprobadas y los estudios del sistema deben hacerlo.
Para la alineación del diseño, XWA requiere la construcción del cable, carga y servicio de falla, tramos de ruta, formación y espaciamiento, Entradas del suelo o del ambiente., dibujos de conductos o soportes, orden de fases del circuito paralelo, construcción con funda metálica, esquema de vinculación, límites del campo magnético, y base de restricción. Estos datos permiten que una decisión de formación se mantenga consistente desde el cálculo de la calificación hasta la fabricación y la instalación..