Línea de electrodos

En algunos sistemas de transmisión de energía de corriente continua de alta tensión (HVDC), se utiliza una línea de electrodos para conectar las estaciones convertidoras a electrodos de tierra distantes . Muchos sistemas HVDC de larga distancia utilizan el retorno de corriente continua a tierra o mar, ya que esto resulta considerablemente más económico que proporcionar un conductor de retorno metálico dedicado en un cable aéreo. El electrodo de tierra está separado de la estación convertidora para que la corriente que regresa a través de él no cause corrosión en las partes de la estación en contacto con la tierra.

La conexión a tierra requiere un electrodo de tierra especialmente diseñado . ^{[ 1 ] [ 2 ]} El electrodo suele ubicarse a varias decenas de kilómetros de la estación convertidora para evitar posibles problemas o corrosión en el sistema de puesta a tierra de la estación convertidora. ^{[ 3 ]} La línea de electrodos conecta la estación convertidora con el electrodo de tierra. La línea de electrodos puede implementarse, según la ubicación del electrodo (en tierra o en el mar), como cables de tierra, como línea aérea o como una combinación de cable de tierra y línea aérea.

Los electrodos HVDC se utilizan en la mayoría de los sistemas de transmisión HVDC con convertidores conmutados por línea (LCC) basados ​​en tiristores bipolares para mejorar la fiabilidad de todo el sistema y, al mismo tiempo, reducir las ondulaciones de tensión y corriente continua. En caso de que falle uno de los polos del sistema bipolar, la ruta de corriente cambiará a retorno a tierra, lo que permite que el sistema continúe operando a capacidad reducida y disminuye la posibilidad de que un fallo en un polo provoque una interrupción del sistema bipolar. Normalmente, estas rutas de retorno a tierra se utilizan solo durante periodos muy cortos hasta que el polo averiado pueda volver a estar en servicio. La corriente de tierra en estos esquemas puede fluir en cualquier dirección, por lo que los electrodos deben diseñarse para ser reversibles, funcionando como ánodo o cátodo . En lo que respecta a los sistemas HVDC con convertidor de fuente de tensión (VSC), la principal razón para utilizar configuraciones bipolares, especialmente cuando las tensiones de CC entre polos se aproximan a 1 MV, es que cuando se produce una falla en una línea de un sistema HVDC monopolar , las tensiones de CA entre fase y tierra experimentan picos de tensión que duplican los de la operación normal, lo que exige el doble de aislamiento galvánico que el necesario para la operación normal.

Los electrodos HVDC también se utilizan en algunos sistemas HVDC monopolares , por ejemplo, el esquema Italia-Córcega-Cerdeña . ^{[ 4 ]} En tales sistemas, la línea de electrodos transporta permanentemente la misma corriente que el conductor de alta tensión; sin embargo, dado que la corriente de tierra es entonces solo unidireccional, uno de los electrodos (el cátodo) puede tener un diseño más simple ya que la corrosión no es un problema para los electrodos de cátodo.

La tensión de funcionamiento de la línea de electrodos suele estar en el rango de aproximadamente 10-20 kV (rango de tensión media). ^{[ 5 ]}

• Corriente continua de alto voltaje
• Estación convertidora HVDC
• Lista de proyectos HVDC

• Cory, BJ, Adamson, C., Ainsworth, JD, Freris, LL, Funke, B., Harris, LA, Sykes, JHM, Convertidores y sistemas de corriente continua de alto voltaje, Macdonald & Co. (editores) Ltd, 1965.