La construcción y operación de un parque eólico requiere un gran número de componentes técnicos que transportan la electricidad generada de forma segura, fiable y económica a la red. Uno de los componentes más importantes —y a menudo subestimados— son los cables de media tensión. Constituyen la columna vertebral del cableado interno del parque y aseguran que cada aerogenerador conduzca su electricidad de forma segura hasta el punto de conexión de la subestación o a la red con bajas pérdidas.
Esta guía lo explica de forma comprensible:
Cada aerogenerador genera energía eléctrica a nivel de generador (normalmente entre 400 V y 1.000 V). Esto se transforma a tensión media (normalmente 20 kV o 30 kV, más raramente 10 kV o 33 kV) mediante un transformador en la planta o torre.
La razón para usar tensión media:
- Menores pérdidas de transmisión: Mayor tensión = corrientes más bajas = menor pérdida de calor.
- Secciones transversales económicas de cables: Para voltaje medio, secciones transversales de conductores más pequeñas son suficientes que para baja tensión, lo que reduce los costes.
- Compatibilidad de red: Los puntos de conexión a la red de los operadores del sistema de distribución suelen funcionar en el rango de media tensión.
- Estructura de aparcamiento segura y robusta: Los cables de media tensión están diseñados para las capacidades de transmisión requeridas y aumentan la fiabilidad operativa.
En resumen: Sin cables de media tensión, el cableado interno de un parque eólico no sería técnicamente factible.
Los cables de media tensión tienen varias funciones centrales en el parque eólico:
2.1 Transmisión de energía desde la turbina eólica hasta la red del parque
Se conectan:
- Aerogeneradores → arnés de cableado colector
- Arneses de cables de recogida → centro de control de aparcamiento / estación de transferencia
- Estación de transferencia → subestación / conexión a la red
2.2 Activación del cambio de anillo o hilo
Los parques eólicos suelen denominarse como:
- Sistema de anillo (mayor fiabilidad) o
- Sistema de hilo (más rentable)
cableado. Los cables de media tensión deben soportar conceptos adecuados de conmutación y protección para ello.
2.3 Comunicación y control
Muchos cables de media tensión contienen cables de fibra óptica integrados para :
- Comunicación en la planta
- Conexión al centro de control de red
- Monitorización, seguridad y control
2.4 Conexión a tierra y unión equipotencial
La trenza de blindaje de los cables adopta:
- Disipación de corrientes residuales
- Control de potencial
- Reducción de influencias electromagnéticas
Los cables de media tensión más comunes en el parque eólico son:
3.1 Tipos de cables
-
N2XSY / NA2XSY
Conductores de cobre o aluminio, aislamiento XLPE, ampliamente utilizados en la gama de viento (10–30 kV).
-
N2XSEY / NA2XSEY
Con estanqueidad longitudinal y transversal – útil para suelos húmedos.
-
Cables con carriles de fibra óptica
Solución combinada para energía + datos.
3.2 Niveles comunes de voltaje
- 20 kV (estándar en Alemania)
- 30 kV (creciente importancia para parques grandes)
- 33 kV (común en proyectos internacionales)
3.3 Métodos de colocación
- Entierro directo
- Instalación en el tubo protector
- Bandejas de cables (raras, principalmente en la zona de subestaciones)
- Pasos inferiores (método de perforación a ras, HDD)
Aquí es donde comienza la parte crucial, porque los errores en la planificación de los cables son de los problemas más costosos en la construcción de parques eólicos.
4.1 Cálculo de carga y pérdida
Aspectos clave:
- Sección transversal del cable según la capacidad de carga de corriente
- Capacidad de carga dependiente de la temperatura
- Acumulación y hebras paralelas
- Mantenimiento de tensión y cálculo de caída de tensión
4.2 Planificación topológica (anillo vs. hilo)
Cableado en anillo:
- Mayor disponibilidad
-
En caso de daños por cable, el parque sigue parcialmente en funcionamiento
– Mayor esfuerzo y mayores costes
Cableado de hilos:
4.3 Análisis de suelos y geología
El suelo afecta:
- Disipación de calor
- Profundidad de colocación
- Medidas de protección
- Vida útil del cable
Suelo pedregoso → cama de arena, tuberías protectoras
Suelo húmedo → cables sellados longitudinal y transversalmente útiles
4.4 Esfuerzo mecánico
Especialmente crítico:
- Radios de curva
- Fuerzas de tracción durante el colocado
- Protección en áreas de transición (por ejemplo, base de torre)
4.5 Conceptos de EMC y blindaje
Importante para:
- Tecnología de medición y control
- Minimización de la interferencia
- Conceptos de conexión a tierra en la red de aparcamiento
4.6 Permisos y normas
Los planificadores deben tener en cuenta los estándares relevantes, que incluyen:
- VDE 0276 (Cable de Tensión Media)
- VDE 0100 / 0101 (Construcción de sistemas de alta tensión)
- Condiciones técnicas de conexión (TAB) del operador de red
- Permisos de construcción para rutas, caminos y pasos subterráneos
Tras la puesta en servicio, comienza la tarea a largo plazo: operación segura durante 20-30 años.
5.1 Pruebas y mediciones regulares
Las pruebas típicas son:
- Mediciones de descarga parcial
- Pruebas de proyectiles
- Mediciones de aislamiento
- Comprobaciones termográficas de uniones y estaciones
5.2 Seguimiento de áreas críticas
Zonas de peligro especiales:
- Puntas de vaso
- Transiciones en la base de la torre
- Pasos inferiores
- Zonas con movimiento de suelo o uso agrícola
5.3 Documentación y seguimiento de rutas
Los operadores necesitan saber dónde está cada cable. Importante para:
- Reparaciones
- Terraplén
- Gestión de incidentes
La falta de documentación es uno de los riesgos operativos más comunes.
5.4 Patrones típicos de error
- Daños en la vaina causados por piedras o fuerzas de tracción
- Defectos en el vaso (causa más común de fallo)
- Entrada de humedad
- Sobrecarga térmica
5.5 Reparaciones y costes
Las reparaciones de cables de tensión media consumen mucho tiempo:
- Localización por localización de falla
- Descubriendo la ruta
- Ensamblaje de vaso bajo condiciones especiales
Los costes suelen estar en el rango de cinco dígitos por reclamación.
Los cables de media tensión son un elemento central de todo parque eólico. Garantizan la transmisión segura, eficiente y fiable de la energía generada y tienen un impacto significativo tanto en los costes de construcción como operativos . La planificación profesional, la instalación de alta calidad y el seguimiento cuidadoso durante la operación son cruciales para una alta disponibilidad de turbinas y una operación de parques eólicos sin problemas durante décadas.
