Importància en la supervisió de la resistivitat del terreny per les xarxes elèctriques.

Al Febrer del 1998, Auckland, Nova Zelanda, va patir una de les falles elèctriques més greus de tot el segle XX. Una sèrie de quatre fallades elèctriques van deixar a les fosques el districte empresarial més important de la ciutat durant gairebé cinc setmanes.

 La investigació posterior va assenyalar la insuficient valoració de les condicions del sòl com una de les causes principals d'aquesta crisi. Concretament, es va apuntar que "les resistivitats del sòl  (al llarg de l'estesa dels cables) van superar fins a un 500% els valors especificats pel fabricant del cable.

La resistivitat tèrmica del sòl és un factor crític a l’hora de protegir els cables de les xarxes de distribució. Per tant, es pot entreveure l’amenaça que representa.

Un aspecte real que sovint és infravalorat  i preocupant què val la pena revisar,  és que el sòl ja que aquest, està viu. Les seves propietats, que inclouen característiques  tèrmiques, elèctriques i mecàniques, no només varien  en distàncies curtes i dins d’àrees limitades, sinó que també varien al llarg del temps, a causa dels canvis estacionals i de les variacions meteorològiques. Segons els informes, la resistivitat elèctrica del sòl pot variar entre 5 i 1.000 vegades. Un altre exemple són els canvis en la resistivitat tèrmica del sòl, que poden augmentar més enllà del 300%. Ara ja  hi han diversos factors que determinen el nivell exacte de les variacions, però els dos factors fonamentals, són: 

1.- La humitat del sòl i 

2.- La temperatura del sòl.

Ambdós,  estan relacionats amb el clima i estan afectats per canvis en la temperatura de l’aire i els nivells de precipitació. Com més gran sigui l’oscil·lació dels dos darrers factors, més gran serà la variació de les propietats del sòl.

Aquestes variacions contínues en les propietats del sòl, quan passen desapercebudes, poden presentar seriosos problemes per al funcionament dels actius de la xarxa de distribució elèctrica i, en particular, de les infraestructures subterrànies, incloses les següents;

- La xarxa de connexió a terra de la subestació, que és segura a l’estiu, però insegura a l’hivern,

- Un sistema col·lector de cables subterrani en un parc eòlic o una planta solar que pot subministrar fins a la màxima capacitat depenent l'estacionalitat de manera que podria causar falles del cable o pèrdua de rendiment,

- Un sistema de protecció de posada a terra en una central elèctrica,  podria deixar estructures subterrànies subprotegides o sobre-protegides tenint en compte les variacions estacionals de la resistivitat del sòl.

A més, molts equips i instal·lacions d’alta tensió, depenen d’infraestructures subterrànies sòlides i fiables per al seu correcte funcionament, o la seva funcionalitat es veuria compromesa. Per exemple,  un mal funcionament de la protecció contra falles a terra, defectes en l’aïllament de qualsevol equip o cable  poden provocar l’aturada de tota una instal·lació o fins i tot, d’una interconnexió sencera.

Malgrat les greus conseqüències d’una inadequada gestió del sòl en les enginyeries elèctriques,  existeix poca conscienciació en les instal·lacions de poca potencia ja que  no es considera un aspecte crític i també se situa al final de les llistes de prioritats en molts projectes de potencia. Però per instal·lacions de gran potencia, s’ha convertit en una pràctica normal l'adoptar tecnologies com la supervisió dinàmica de les línies. Aquestes pràctiques, busquen optimitzar la utilització dels recursos per donar una millor resposta a diverses manifestacions de les variacions meteorològiques, per exemple, la temperatura de l'aire, la velocitat del vent, etc. Però, encara manca considerar aspectes de les variacions de les propietats del sòl. És segur dir que una incorrecta  resistivitat del terreny elèctrica, és un aspecte crític que acostuma a ser infravalorat en les pràctiques d’enginyeria energètica, tant durant les fases de disseny com d’operació. No obstant això, ja hi ha molta conscienciació de que el sòl és una zona d'alt risc per a les xarxes de connexió a terra. Tot i això, altres coneixements de la indústria, revelen que les xifres de resistivitat, que segueixen sent la base de les proteccions dels cables d’alimentació, en molts casos, independentment de les variacions espacials i estacionals), segueixen el principi estàndard del terreny de valor tèrmic únic durant les fases de disseny i explotació.

Font: IEEE Smart Grids