Las líneas eléctricas subterráneas suministran energía eléctrica mediante cables que pasan por debajo del suelo. En comparación con las líneas aéreas , las líneas subterráneas presentan un menor riesgo de provocar incendios forestales y reducen la posibilidad de interrupciones en el suministro eléctrico durante fuertes vientos, tormentas eléctricas o intensas nevadas o heladas. Otra ventaja de soterrar las líneas es la mejora estética del paisaje al eliminar los cables. Si bien soterrar las líneas puede incrementar el costo de capital de la transmisión y distribución de energía eléctrica , puede disminuir los costos operativos a lo largo de la vida útil de los cables.
Historia
Los primeros sistemas de tendido subterráneo se basaron en la detonación de explosivos mineros y en cables telegráficos submarinos. En Rusia, se utilizaron cables eléctricos para detonar explosivos mineros en 1812 y para transmitir señales telegráficas a través del Canal de la Mancha en 1850. [ 1 ]
Con la expansión de los primeros sistemas de energía eléctrica, también comenzó a aumentar el soterramiento de cables. Thomas Edison utilizó tuberías subterráneas de corriente continua en sus primeras redes de distribución eléctrica ; estas se aislaron primero con yute en 1880 y posteriormente con caucho en 1882. [ 1 ]
Posteriormente se produjeron avances tanto en las técnicas de aislamiento como de fabricación: [ 1 ]
- 1925: Aislamiento de papel presurizado utilizado en cables.
- 1930: Se empieza a utilizar el aislamiento de PVC en los cables.
- 1942: Se utiliza por primera vez el aislamiento de polietileno en cables.
- 1962: Los cables con aislamiento de caucho de etileno propileno se vuelven disponibles comercialmente.
- 1963: Se empiezan a comercializar accesorios de cables preformados.
- Década de 1970: Se hacen disponibles los accesorios de cable termorretráctil.
Durante el siglo XX, el cableado enterrado directamente se generalizó.
Comparación
Los cables aéreos que transportan electricidad de alta tensión y que se sostienen mediante grandes torres de alta tensión suelen considerarse un elemento antiestético del paisaje. Los cables subterráneos permiten transmitir energía a través de zonas densamente pobladas o áreas donde el terreno es costoso, ambientalmente sensible o estéticamente delicado. Los cruces subterráneos y subacuáticos pueden ser una alternativa práctica para cruzar ríos.
Los costos de capital de las líneas eléctricas subterráneas suelen ser significativamente más altos que los de una línea aérea en la misma ruta. Por ejemplo, en 2024, la Comisión de Servicios Públicos de Wisconsin determinó que el costo de instalación de una línea subterránea de 69 kilovoltios es de $1.5 millones por milla, en comparación con solo $284,000 por milla para una línea aérea equivalente. Dado que los usuarios son quienes finalmente asumen estos costos, las empresas de servicios públicos tienen discreción para seleccionar qué líneas soterrar. [ 2 ]
Ventajas
- Menos susceptible a sufrir daños por condiciones climáticas severas (principalmente rayos , huracanes/ciclones/tifones, tornados, otros vientos y heladas).
- Menor riesgo de incendio. Las líneas eléctricas aéreas pueden generar altas corrientes de falla por contacto entre vegetación y conductor, entre conductor y conductor, o entre conductor y tierra, lo que produce grandes arcos eléctricos calientes. [ 3 ]
- Reducción del alcance de la emisión de campos electromagnéticos (CEM) en el área circundante. Sin embargo, dependiendo de la profundidad del cable subterráneo, se puede experimentar un mayor CEM en la superficie. [ 4 ] La corriente eléctrica en el conductor del cable produce un campo magnético, pero la agrupación más cercana de los cables de alimentación subterráneos reduce el campo magnético externo resultante, y se puede proporcionar un blindaje magnético adicional. Véase Radiación electromagnética y salud .
- Los cables subterráneos necesitan una franja circundante más estrecha, de entre 1 y 10 metros aproximadamente, para su instalación (hasta 30 m para cables de 400 kV durante la construcción), mientras que una línea aérea requiere una franja circundante de entre 20 y 200 metros de ancho que debe mantenerse despejada permanentemente por motivos de seguridad, mantenimiento y reparación.
- Los cables subterráneos no representan ningún peligro para las aeronaves que vuelan a baja altura ni para la fauna silvestre.
- Los cables subterráneos tienen un riesgo mucho menor de sufrir daños causados por la actividad humana, como robos, conexiones ilegales, [ 5 ] sabotaje y daños por accidentes. [ 6 ] [ 7 ]
- El soterramiento de las líneas de servicios públicos crea espacio para más árboles grandes en las aceras, [ 8 ] para beneficios ambientales y un aumento del valor de las propiedades. [ 9 ]
Desventajas
- El soterramiento es más costoso, ya que el costo de enterrar cables a voltajes de transmisión es varias veces mayor que el de las líneas eléctricas aéreas, y el costo del ciclo de vida de un cable eléctrico subterráneo es de dos a cuatro veces mayor que el de una línea eléctrica aérea. Las líneas aéreas cuestan alrededor de $10 por pie (0,30 m) y las líneas subterráneas cuestan entre $20 y $40 por pie (0,30 m) . [ 10 ] En áreas altamente urbanizadas, el costo de la transmisión subterránea puede ser de 10 a 14 veces más caro que el aéreo. [ 11 ] Sin embargo, estos cálculos pueden no considerar el costo de las interrupciones del suministro eléctrico. La diferencia en el costo del ciclo de vida es menor para las redes de distribución de menor voltaje, en el rango de 12 a 28 % más alto que las líneas aéreas de voltaje equivalente. [ 12 ]
- Mientras que encontrar y reparar roturas de cables aéreos se puede lograr en horas, las reparaciones subterráneas pueden llevar días o semanas, [ 13 ] y por esta razón se instalan líneas redundantes.
- La ubicación de los cables subterráneos no siempre es obvia, lo que puede provocar que excavadores desprevenidos dañen los cables o sufran electrocuciones.
- Las operaciones son más difíciles ya que la alta potencia reactiva de los cables subterráneos produce grandes corrientes de carga, lo que dificulta el control de voltaje. Estas grandes corrientes de carga se deben a la mayor capacitancia de las líneas eléctricas subterráneas y, por lo tanto, limitan la longitud que puede tener una línea de CA. Para evitar problemas de capacitancia al soterrar líneas de transmisión de larga distancia, se pueden utilizar líneas HVDC, ya que no presentan este problema. [ 14 ]
- Mientras que las líneas aéreas se pueden recalificar fácilmente modificando las distancias de seguridad y los postes para transportar más energía, los cables subterráneos no se pueden recalificar y deben complementarse o reemplazarse para aumentar su capacidad. Las empresas de transmisión y distribución generalmente preparan las líneas subterráneas para el futuro instalando cables de la más alta capacidad sin que ello afecte a la rentabilidad.
- Los cables subterráneos son más propensos a sufrir daños por movimientos del terreno. El terremoto de Christchurch de 2011 en Nueva Zelanda causó daños a 360 kilómetros (220 millas) de cables subterráneos de alta tensión y, posteriormente, dejó sin electricidad a gran parte de la ciudad de Christchurch, mientras que solo unos pocos kilómetros de líneas aéreas resultaron dañados, principalmente debido a que los cimientos de los postes se vieron comprometidos por la licuefacción .
- Dado que las reparaciones y revisiones subterráneas requieren excavaciones en la calle, crean baches y socavones, lo que provoca que los viajes en coche y bicicleta sean accidentados e inseguros. Los trabajos de servicios públicos también aumentan el cierre de carriles, lo que genera atascos y eleva el coste de las obras de repavimentación a cargo del gobierno local. [ 15 ] [ 16 ]
Métodos

- Perforación horizontal : Este método consiste en utilizar una broca para perforar horizontalmente, comenzando en un punto de la superficie y describiendo un arco bajo tierra hasta volver a la superficie. Se utiliza cuando se prefiere minimizar el daño a la superficie.
- Instalación subterránea de líneas eléctricas: Otro método para soterrar líneas eléctricas consiste en cavar zanjas, colocar las líneas eléctricas dentro de ellas y luego cubrirlas. Esto se realiza a lo largo de toda la línea eléctrica. [ 17 ]
- Banco de conductos: Un tercer método utiliza conductos paralelos sujetos por espaciadores con arena o concreto entre los conductos. Métodos de instalación: conductos y espaciadores colocados directamente en una zanja, conductos y espaciadores colocados en encofrados de concreto o secciones prefabricadas de concreto y conducto. [ 18 ]
Reglamentos
Europa
El regulador británico Office of Gas and Electricity Markets (OFGEM) permite a las empresas de transmisión recuperar el coste de parte del soterramiento en sus precios a los consumidores. El soterramiento debe estar en Parques Nacionales o Áreas de Excepcional Belleza Natural (AONB) designadas para poder optar a esta medida. En 2021 se inició un proyecto para soterrar 9 kilómetros (5,6 millas) de líneas eléctricas aéreas de 400 kV que van desde cerca de Winterbourne Abbas hasta Friar Waddon ( 50°40′08″N 2°30′50″W / 50.669°N 2.514°W / 50.669; -2.514 , al noroeste de Weymouth ) en el AONB de Dorset . Se han previsto planes similares para Snowdonia , el Peak District y los North Wessex Downs . [ 19 ] Los cables aéreos más intrusivos visualmente de la red de transmisión principal están excluidos del plan. Algunos proyectos de soterramiento de cables se financian con los ingresos de la lotería nacional.
Casi toda la energía eléctrica de baja y media tensión (<50 kV) en los Países Bajos se suministra bajo tierra. A partir de 2005, algunas líneas aéreas de baja tensión cerca de Waddinxveen,permanecer.
En Alemania, el 73 % de los cables de media tensión son subterráneos y el 87 % de los cables de baja tensión también lo son. El alto porcentaje de cables subterráneos contribuye a la muy alta fiabilidad de la red (SAIDI < 20). [ 20 ]
California
En Estados Unidos, la Regla 20 de la Comisión de Servicios Públicos de California (CPUC) permite el soterramiento de cables eléctricos en determinadas circunstancias. Los proyectos de la Regla 20A son financiados por todos los clientes de las compañías eléctricas. Los proyectos de la Regla 20B se financian parcialmente de esta manera y cubren el costo de un sistema aéreo equivalente. Los proyectos de la Regla 20C permiten a los propietarios financiar el soterramiento.
Japón
En Japón, la mayor parte de la energía eléctrica todavía se distribuye mediante cables aéreos. En los 23 distritos de Tokio , según el Ministerio de Construcción y Transporte de Japón, en marzo de 2008 solo el 7,3 por ciento de los cables estaban instalados bajo tierra.
Variantes
Una solución intermedia entre el soterramiento y el uso de líneas aéreas es la instalación de cables aéreos. Los cables aéreos son cables aislados que se extienden entre postes y se utilizan para la transmisión de energía o servicios de telecomunicaciones. Una ventaja de los cables aéreos es que su aislamiento elimina el riesgo de descarga eléctrica (a menos que los cables estén dañados). Otra ventaja es que evitan los costos —especialmente elevados en zonas rocosas— del soterramiento. Las desventajas de los cables aéreos son que presentan los mismos problemas estéticos que las líneas aéreas convencionales y que pueden verse afectados por tormentas. Sin embargo, si el aislamiento no se destruye durante una falla en el poste o al ser golpeado por un árbol, no hay interrupción del servicio. Los riesgos eléctricos se minimizan y es posible volver a colgar los cables sin interrupción del suministro eléctrico.
Véase también
Referencias
- 1 2 3 "Historia de los cables eléctricos subterráneos". Revista de Aislamiento Eléctrico del IEEE . 29 (4). Julio-agosto de 2013. doi : 10.1109/MEI.2013.6545260 . S2CID 30589908 .
- ↑ Webb, Shelby (25 de octubre de 2024). "¿Pueden las líneas eléctricas subterráneas mantener el suministro eléctrico durante tormentas extremas?" . E&E News de POLITICO . Consultado el 22 de febrero de 2026 .
- ↑ "¿Cómo provocan incendios forestales las líneas eléctricas?" . Proyecto de mitigación de incendios forestales de Texas . 13 de febrero de 2014 . Consultado el 13 de mayo de 2018 .
- ↑ "Cables eléctricos subterráneos" .
- ↑ "Para frenar el robo de electricidad, Maharashtra explora una red de suministro subterránea en todo el estado" . DNA India . 11 de mayo de 2015. Consultado el 20 de julio de 2015 .
- ↑ "Miles de residentes de Victoria se quedan sin fiesta después de que globos aerostáticos chocaran contra los cables de alta tensión" . CBC . Consultado el 7 de agosto de 2020 .
- ↑ "Camión engancha un cable de alta tensión y causa graves daños en el centro" . The Mount Airy News . 22 de julio de 2020. Consultado el 7 de agosto de 2020 .
- ↑ Cartas al editor de The State (se requiere suscripción)
- ↑ "Bosques urbanos | Bosques americanos" . Archivado del original el 18 de enero de 2016. Consultado el 18 de enero de 2016 .
- ↑ "Edison Electric Institute - Cables de distribución subterráneos frente a aéreos: cuestiones a considerar" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2022. Consultado el 11 de noviembre de 2023 .
- ↑ Datos de estimación de costos de la División de Desarrollo de Sistemas del Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles
- ↑ Kim, Kim, Cho, Song, Kweon, Chung, Choi, Jae-Han, Ju-Yong, Jin-Tae, Il-Keun, Bo-Min, Il-Yop, Joon-Ho (20 de marzo de 2014). "Comparación entre cable subterráneo y línea aérea para una red de distribución de corriente continua de baja tensión que sirve a un repetidor de comunicaciones" . Energies . 7 (3): 1656– 1672. doi : 10.3390/en7031656 .
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ "¿Deberían las líneas eléctricas ser subterráneas?" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 30 de julio de 2018. Consultado el 11 de noviembre de 2023 .
- ↑ "Transmisión y distribución subterránea frente a aérea" (PDF) . Consultado el 9 de mayo de 2019 .
{{cite news}}: CS1 mantenimiento: estado de la URL ( enlace ) - ↑ "Repavimentación de carreteras en Boston" . 9 de julio de 2018.
- ↑ Los residentes del barrio South City dicen que las excavaciones de la compañía de servicios públicos están dejando baches en la carretera , 24 de septiembre de 2019 , consultado el 19 de marzo de 2022.
- ↑ "Líneas de transmisión subterráneas" . Archivado del original el 21/12/2021 . Consultado el 09/05/2019 .
- ↑ "NEC 310.60" . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
- ↑ Boothroyd, John (10 de diciembre de 2021). "Poder para el pasado". British Archaeology . N.° 182. York. pp. 49–50 . ISSN 1357-4442 .
- ↑ "Netzausbau en Alemania" (PDF) . kas.de (en alemán) . Consultado el 11 de noviembre de 2023 .
Enlaces externos
- Programa de soterramiento de la ciudad de San Diego
- Grupo de presión estadounidense - Scenic America Archivado el 15/02/2019 en Wayback Machine
- Grupo de presión británico "REVOLT" Archivado el 17/10/2016 en Wayback Machine
- Cables
- Distribución de energía eléctrica