Redes Subterráneas en Distribución de Media y Baja Tensión
El diseño y la implementación de sistemas de distribución subterránea han cobrado una relevancia crítica en el desarrollo urbano moderno. A diferencia de las redes aéreas, las redes subterráneas ofrecen una solución que mitiga el impacto visual y mejora significativamente la confiabilidad del servicio ante eventos climáticos adversos [1].
1. Arquitectura y Componentes del Sistema
Las redes de distribución subterránea se dividen principalmente por su nivel de tensión y la configuración de sus canalizaciones:
A. Media Tensión (MT)
Operan generalmente en rangos de 13.2 kV a 34.5 kV. El componente crítico es el cable de potencia, el cual suele ser de cobre o aluminio con aislamiento de Polietileno Reticulado (XLPE) o Etileno Propileno (EPR). Estos cables incluyen una pantalla metálica para confinar el campo eléctrico y drenar corrientes de falla [2].
B. Baja Tensión (BT)
Se encargan de la entrega final al usuario (120/240V o 208/120V). Los cables suelen ser unipolares o tripolares con aislamiento termoplástico (PVC) o termoestable (XLPE) diseñado para resistir la humedad y la abrasión mecánica en ductos [3].
2. Comparativa Técnica: Redes Aéreas vs. Subterráneas
| Característica | Red Aérea | Red Subterránea |
| Costo Inicial | Bajo | Alto (3 a 10 veces superior) |
| Mantenimiento | Frecuente pero sencillo | Infrecuente pero complejo |
| Confiabilidad | Vulnerable a rayos y fauna | Alta (protegida del entorno) |
| Impacto Visual | Alto (contaminación visual) | Nulo |
| Localización de Fallas | Visual / Inmediata | Requiere equipos especializados |
3. Criterios de Diseño y Normativa IEEE
El diseño debe seguir lineamientos estrictos para garantizar la seguridad y la vida útil de los activos (estimada en 30-40 años). Según la normativa IEEE 1617, es fundamental considerar la ampacidad del cable basada en la resistividad térmica del suelo y el agrupamiento de circuitos en los bancos de ductos [4].
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Canalizaciones: Uso de ductos de PVC de alta resistencia (tipo DB o TDS) embebidos en concreto en cruces de vías.
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Cámaras de inspección (Manholes): Espaciadas estratégicamente para facilitar el halado del cable y la instalación de empalmes y terminales.
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Protecciones: Uso de celdas de media tensión con aislamiento en SF6 o aire, y transformadores tipo "Pad-mounted" (pedestal) con frente muerto para seguridad del operador [2].
4. Desafíos Técnicos: Corrientes Capacitivas y Fallas
Un aspecto técnico crítico en las redes de MT es el aumento de la corriente capacitiva debido a la alta permitividad del aislamiento de los cables. Esto puede generar sobretensiones en sistemas con neutro aislado o dificultades en la detección de fallas a tierra, requiriendo el uso de bobinas de reactancia o resistencias de puesta a tierra [5].
Referencias Bibliográficas (Estilo IEEE)
[1] J. C. Encalada, “Análisis técnico-económico para la transición de redes aéreas a subterráneas en centros históricos,” Tesis de grado, Facultad de Ingeniería, Universidad de Cuenca, Cuenca, Ecuador, 2021.
[2] A. Espinoza y R. Moreno, “Guía técnica para el diseño de redes de distribución subterránea de media tensión,” Trabajo de titulación, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia, 2019.
[3] Comisión Federal de Electricidad (CFE), Construcción de Sistemas de Distribución Subterránea, Norma DCCSSUBT, México, 2018.
[4] IEEE Guide for Detection, Location of Faults in Grounded Shielded Power Cable Systems, IEEE Standard 1234-2019, 2019.
[5] M. A. Sánchez, “Estudio de las corrientes de carga en cables de potencia subterráneos y su impacto en la protección de sistemas de distribución,” Revista Iberoamericana de Ingeniería Eléctrica, vol. 12, no. 2, pp. 45-53, jul. 2022.