Subestación eléctrica para niños
Una subestación eléctrica es como una estación de paso muy importante en el viaje de la electricidad. Su trabajo principal es cambiar el nivel de la electricidad para que pueda viajar por los cables de forma segura y eficiente, ya sea para llegar a ciudades lejanas o para distribuirse en tu barrio. El aparato más importante en una subestación es el transformador, que es el encargado de hacer estos cambios de voltaje.
Las subestaciones suelen estar divididas en varias partes. Algunas de estas partes sirven para medir la electricidad, otras para conectar o desconectar circuitos, y otras para proteger todo el sistema.
Existen dos tipos principales de subestaciones:
- Subestaciones elevadoras: Estas se encuentran cerca de las centrales eléctricas, donde se produce la energía. Su función es aumentar mucho el voltaje (por ejemplo, a 132.000, 220.000 o incluso 400.000 voltios). Esto se hace para que la electricidad pueda viajar por las líneas de transporte a través de grandes distancias con la menor pérdida posible.
- Subestaciones reductoras: Estas están más cerca de las ciudades y pueblos. Su trabajo es disminuir el voltaje (por ejemplo, a valores entre 10.000 y 66.000 voltios) para que la electricidad pueda ser distribuida a las redes de distribución. Después, unos lugares más pequeños llamados centros de transformación reducen aún más el voltaje a niveles seguros para el uso en hogares y fábricas, como 400 voltios.
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¿Por qué se transporta la electricidad a voltajes tan altos?
Hay una razón muy importante por la que la electricidad viaja a voltajes tan altos y por qué necesitamos las subestaciones. Cuando la electricidad viaja por los cables, una parte de ella se pierde en forma de calor. Esto se llama efecto Joule. Imagina que la electricidad es como el agua que fluye por una tubería: si el agua va muy rápido (mucha intensidad), genera más fricción y calor.
Para evitar que se pierda mucha energía en forma de calor, se aumenta el voltaje. Si el voltaje es muy alto, la cantidad de electricidad que fluye (la intensidad) puede ser menor para transportar la misma cantidad de energía. Menos intensidad significa menos calor y, por lo tanto, menos energía desperdiciada. Así, la electricidad llega a su destino de forma más eficiente.
Además de los transformadores, las subestaciones tienen otros equipos importantes. Estos incluyen:
- Interruptores: Para encender o apagar el flujo de electricidad.
- Seccionadores: Para aislar partes del circuito de forma segura durante el mantenimiento.
- Fusibles e interruptores automáticos: Son como protectores que cortan la electricidad si hay un problema, evitando daños mayores.
Todos estos elementos son clave para que la red eléctrica funcione bien y de forma segura.
Mejoras en la operación de las subestaciones
Una de las acciones más comunes y delicadas en una subestación es abrir y cerrar los interruptores. Cuando se interrumpe el paso de la electricidad, pueden aparecer chispas muy grandes, llamadas arcos eléctricos. Estos arcos liberan mucha energía y pueden ser peligrosos para las personas y las instalaciones. Por eso, los trabajadores usan equipos de protección especiales hechos de materiales que aíslan la electricidad.
Con el tiempo, la tecnología ha mejorado mucho. Antes, los interruptores usaban aire para cortar el arco eléctrico. Ahora, muchos interruptores usan un gas especial llamado hexafloruro de azufre (SF6). Este gas ayuda a evitar que se formen los arcos eléctricos y que las chispas se extiendan. Estos sistemas, que se usan desde los años 70, son más seguros, aunque requieren un mantenimiento más cuidadoso porque el gas está dentro de un recipiente sellado.
¿Cómo se monitorean las subestaciones?
Como la red de subestaciones eléctricas es muy grande y algunas instalaciones son antiguas, es muy importante saber qué está pasando en cada una en tiempo real. Gracias a los avances tecnológicos, como las comunicaciones entre máquinas (M2M) y el Internet de las cosas, se pueden instalar sistemas de monitoreo a distancia.
Estos sistemas permiten a los ingenieros saber el estado de los interruptores y las mediciones de los equipos desde lejos. Así, pueden detectar problemas rápidamente y asegurar que la electricidad siga fluyendo sin interrupciones.