Manual Alta Tension y Sub Estaciones Ok

Dirección de Reclutamiento y Desarrollo Gerencia de Recursos Humanos

()

MANUAL DEL PARTICIPANTE

3

“ALTA TENSION Y SUBESTACIONES”

Instructor / Relator: Nombre Alonso Cortéz

Calama, 2013


()


4

INTRODUCCION

El curso de alta tensión mina tiene como objetivo poder conocer sobre los sistemas eléctricos de potencia, los elementos que la componen y sus respectivos riesgos.

CAPITULO II

CONOCIMINETO TEORICO DE GENERACIÓN, TRANSMISIÓN Y

DISTRIBUCIÓN ELELCTRICA.

2.1 Magnitudes Eléctricas de Alta Tensión

2.1.1 Potencia Eléctrica

Potencia, es una magnitud física que representa la capacidad para realizar un

trabajo, o lo que es lo mismo, la cantidad de trabajo realizada en cada unidad de

tiempo. Con carácter general podemos decir que, la potencia eléctrica de un

circuito, corresponde al producto de los valores de la tensión existente en sus

terminales y la intensidad de la corriente que lo recorre. La unidad empleada para

su representación es el Watt y se representa por la letra P. Siendo un watt, la

potencia que corresponde a un circuito eléctrico en cuyos extremos existe una

http://www.monografias.com/Fisica/index.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/meti/meti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml


()


5

diferencia de potencial (tensión) de un volt y es recorrido por una corriente de un

ampere de intensidad.

2.1.2 Factor de Potencia

El factor de potencia, o coseno de phi, es una función del desfase de la corriente

en relación al voltaje. Su valor puede oscilar entre 0 y 1. En un circuito puramente

resistivo la tensión y la intensidad se encuentran en fase y el valor de la magnitud

en este caso es igual a la unidad. En un circuito en el que existan inductancias y/o

condensadores, se producirá un desfase entre la tensión y la corriente,

adelantándose o retrasándose ésta respecto de la otra. Este desfase lo definirá el

factor de potencia y oscilará como se ha dicho, entre 0 y 1. En un circuito

puramente resistivo la tensión y la corriente están en fase.

La existencia de inductancia, (importante por ejemplo en los motores) provoca un

desfase por retraso entre la corriente y el voltaje. Por el contrario en el caso de

presencia de condensadores en el circuito, se produce igualmente un desfase,

pero en este caso la corriente está adelantada respecto al voltaje.

Desde el punto de vista del usuario, la potencia activa es la única transformable en

trabajo mecánico, calorífico o químico. La potencia activa, reactiva y aparente

están relacionadas.



http://www.monografias.com/trabajos/compelectropas/compelectropas.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml


()


6

Las consecuencias de un mal coseno de phi, se traducen en un mal

aprovechamiento de las líneas, ya que la potencia perdida por el efecto Joule es

importante. Para compensar estas perdidas las compañías eléctricas penaliza las

instalaciones con un bajo coseno de phi, mediante recargos en la facturación.

Para el usuario además es igualmente desventajoso ya que le obliga a

sobredimensionar las líneas por encima de sus necesidades.

Se mejora el coseno de phi colocando en la instalación baterías de condensadores

para compensación capacitaba de los efectos inductivos que se producen en los

receptores.

Potencia activa (P): En corriente alterna se expresa en watt y fórmula:

P = V * I * cos phi (watt)

Siendo: V, la tensión eficaz, I, la corriente eficaz y cos de phi el factor de potencia.

Potencia reactiva (Q): En corriente alterna se expresa en voltampere reactivos

(VAR) y fórmula:

Q = V * I * seno phi (VAR)



()


7

Siendo: V, la tensión eficaz, I, la corriente eficaz y phi el ángulo de desfase entre

tensión e intensidad.

Potencia aparente (S): En corriente alterna se expresa en voltampere (VA) y

fórmula:

S = V * I (VA)

Siendo: V, la tensión eficaz, I, la corriente eficaz.

Las tres potencias señaladas se encuentran relacionadas, pudiéndose formular:

S^2 = P^2 + Q^2

Seno de phi = Q/S

Cos de phi = P/S

2.2 Generación Eléctrica.


()


8

Para generar electricidad se requiere de una fuente energética que puede ser

hídrica, geotérmica, eólica, solar, térmica, atómica, en la que existe, en casi todos

los casos, una turbina acoplada a un generador. En este generador es donde se

produce la electricidad.

Esa electricidad se produce a un voltaje relativamente bajo. Del generador, la

electricidad es capturada o trasladada a la subestación elevadora, que esta junto o

muy cercana de la casa de máquinas. En ella ese voltaje se eleva por medio de

transformadores, por ello a esa subestación se le denomina elevadora.

2.3 Sistema de Transmisión


()


9

El área de transmisión, es el sistema

mediante el cual la energía producida

por las plantas de generación eléctrica

es transportada, a altos voltajes, en la

mayoría de los casos por montañas y

zonas relativamente poco pobladas,

mediante la instalación de torres altas

que soportan los cable de alta tensión

con voltajes de 120 000 o 220 000 volt,

para llevarla a los centros de consumo,

grandes ciudades o comunidades de

diverso tamaño.

Al llegar a los centros de consumo

esa energía transportada a altos

voltajes llega a las denominadas

subestaciones reductoras en donde

se produce el proceso contrario, los

transformadores bajan el voltaje de

electricidad a 34 500 volt.

Costella Capacitación S.A.Formación Integral de Competencias Laborales


()


2.4 Sistema de Distribución

El área de distribución es aquella infraestructura construida de

torres, cables, transformadores y lámparas de mercurios. A todo

ello se le denomina líneas de distribución que parten de las

subestación reductora hasta las carreteras, parques,

Formación Permanente Dirección de Reclutamiento y Desarrollo

Gerencia Recursos Humanos

11

urbanizaciones, entre otros. Esto permite iluminar esos lugares y que se

desarrollen diversas actividades como la industria y el comercio, entre otras, y

que la electricidad llegue hasta nuestras casas para ser utilizada en diversos

usos como electrodomésticos, ducha del baño, alumbrado y demás.



12

CAPITULO III

CABLES DE ALTA TENSIÓN

3.1 Características Generales de los Cables.

Hemos creído interesante analizar técnicamente las razones que producen una

economía cuando se emplean los conductores eléctricos adecuados, para lo

cual examinaremos en detalle: la sección, resistividad del cobre y temperatura,

ya que son parámetros básicos en toda elección de conductores eléctricos.

Especialmente queremos dejar en claro todo lo relacionado a la pureza en el

principal elemento de los conductores, EL COBRE.

El cobre usado en los conductores mientras mas alta sea su calidad, mayor

será su conductividad eléctrica, recordemos que las normas internacionales

reconocen para el cobre electrolítico (100% conductividad máxima).

Esta mayor conductividad producirá finalmente, una mayor vida del conductor,

como asimismo, una mayor capacidad de corriente durante sobrecargas de

emergencia.

3.1.1 Cálculo de las cargas máximas.



13

Cuanto menor sea la sección de un conductor, mayor será el calentamiento

producido por el paso de la corriente. Por este motivo, en normas y tablas se

señalan las intensidades o cargas máximas admisibles para cada sección,

calculadas de manera que, dadas las condiciones de instalación, la

temperatura del conductor no sobrepase un valor determinado, teniendo en

cuenta la del ambiente en que está situado. Este cálculo está basado en la

resistencia que ofrece el conductor al paso de la corriente, la cual depende de

la sección real de éste y de la calidad del material que lo forma.

3.1.2 Resistividad del Cobre

En los conductores corrientes suele emplearse el cobre, aunque en escala

mucho menor, el aluminio, pero no todo el cobre es de la misma calidad. Esta

calidad nos viene fijado por la "resistividad", o sea la resistencia especifica o

unitaria que ofrece el conductor al paso de la corriente. En conductores de

igual sección física, los fabricados con cobre de menor "resistividad", podrán

llevar, a igualdad de temperatura, una mayor carga, o bien, a igualdad de carga

será menor la temperatura que alcanzarán durante el servicio.

3.1.3 Mayor Duración de los Conductores.



14

La temperatura es muy importante para la vida de los conductores.

Generalmente, los materiales usados como aislantes tienen inicialmente una

Característica determinada que los hace aptos para el uso a que han sido

destinados, pero estas características van debilitándose o envejeciéndose con

el tiempo, de manera que transcurrido un cierto período, la calidad del

conductor ha disminuido y puede llegar a ser insuficiente para el servicio,

obligando a su cambio o sustitución. Esta pérdida de característica no sólo

depende del tiempo, sino también, como es lógico, de la calidad del material.

En este proceso de envejecimiento juega un papel importante la temperatura.

Así la de un conductor, cuya duración se ha fijado para una determinada

temperatura máxima de servicio (por ejemplo: 60ºC), se acortará sensiblemente

si ésta es superior (por ejemplo 65º/70ºC)

3.1.4 Secciones correctas

Estas consideraciones son muchas veces olvidadas o relegadas a segundo

término por quienes deciden la adopción de un conductor para un

determinado uso o servicio. Las normas y los reglamentos señalan la sección

que debe adoptarse según la intensidad de la corriente que circulará por el



15

conductor y el material ha de tener, por lo menos, las características mínimas

fijadas por dichas normas.

3.2 Polietileno Reticulado (XLPE)

Con el objeto de satisfacer las exigencias cada vez mayores del mercado

mundial de conductores eléctricos, las industrias han incorporado nuevos

materiales dieléctricos aislantes, surgidos luego de profundas investigaciones y

modernos desarrollos tecnológicos. El objeto de éstos ha sido el proporcionar

los mejores y más seguros conductores aislados que sea posible disponer para

diferentes aplicaciones, considerando tanto las cualidades eléctricas del

aislante, como sus características físicas que permitan instalar el conductor y

hacerlo funcionar en diferentes condiciones ambientales en forma eficiente y

segura.

Como resultado de este desarrollo, ha surgido la incorporación del Polietileno

Reticulado ó Polietileno de Enganche transversal como aislante de conductores

eléctricos.



16

El polietileno reticulado consiste en un polietileno termoplástico que es

vulcanizado ó reticulado mediante el empleo de agentes químicos y/o físicos

tales como presión, temperatura y vapor, reordenando de este modo las

cadenas moleculares de polietileno termoplástico y obteniendo finalmente un

polietileno reticulado con cadenas moleculares entrelazadas que constituye un

material dieléctrico termoestable, manteniendo las excelentes propiedades

eléctricas que se evidencian en el polietileno termoplástico, tales como :

1.- Alta resistencia dieléctrica y de aislamiento.

2.- Baja constante dieléctrica y bajo factor de pérdida.

3.- Excelente resistencia a la humedad

Otras características sobresalientes del XLPE son su alta temperatura de

operación (90ºC). Ver cuadro de características anexo, donde se comparan las

propiedades típicas dé varios materiales dieléctricos aislantes.



17

Por todo lo anterior, el crecimiento de la demanda de cables aislados con

polietileno reticulado, tanto en Alta como en Baja Tensión ha sido creciente y

sostenido, no observándose tendencias que modifiquen esta realidad.

3.2.1 Información que debiera entregarse al solicitar cotización por cable

especial

Cualquiera que sea la clase y forma de una instalación eléctrica, siempre hay

un tipo de cable que es el más apropiado, solo si se trata de una instalación

sencilla, ésta podrá utilizar indistintamente varias alternativas. Pero, si

concurren circunstancias especiales, o cabe dudas sobre el particular, con

viene consultar con el fabricante facilitándole la información necesaria.

A continuación se citan una serie de datos que pueden influir en la elección.

Cuanto mayor sea el número de respuestas que conozca el fabricante, tanto

más acertada podrá ser la solución que proponga. Conviene tener esto

presente al formular una de manda de cotización.

a) Características del sistema en el cual se utilizará el cable:

1. Corriente: Alterna o continúa.



18

2. Frecuencia: (ciclos por segundo). 3. Voltaje normal de operación entre fases o si es corriente continua,

entre conductores. 4. Numero y sección de los conductores, corriente en ampares, o datos

necesarios para su determinación (potencia en KVA o en KW y cosfi), servicio continuo o intermitente y en su caso características de esta intermitencia

5. Nivel de aislamiento del cable. 6. Temperatura mínima a la cual el cable será instalado, 7. Si es para iluminación en serie ¿cuál es la efectiva tensión de

ejercicio entre el Conductor y tierra?

b) Descripción de la instalación:

1. En edificios. 2. En ductos subterráneos. 3. Aéreo.

Sobre mensajero en anillo metálico.

Sobre mensajero.

Bandejas 4. Directamente bajo tierra. 5. En minas

¿Galerías inclinadas o verticales?

¿Se trata de cables semiflexibles para avanzar con el trabajo?

¿Los carretes deben tener un límite máximo de dimensión? 6. Subacuáticos: Para ríos, lagos, canales, etc. precisa una breve

descripción del fondo (rocoso, fangoso, pedregoso, profundidades), velocidad del agua, eventuales peligros derivados del paso de navíos, anclas, redes, nadadores, etc.

7. Otras descripciones.

c) Condiciones de instalación:

1. Temperatura ambiente. 2. Número de cables en ductos, indicando el tipo de ésta, metálica o no;

número de tuberías, embutidas o expuestas y espacio entre ellas.



19

3. Método de conexión y puesta a tierra de las cubiertas metálicas. 4. Local húmedo o seco. 5. Necesidad de un diámetro exterior limitado debido a espacio en los

ductos. Es deseable si el espacio en los ductos no es limitado, no restringir el diámetro total del cable.

6. Método de identificación del conductor.

3.3 La Importancia de los Blindajes en los Cables de Alta Tensión

Las funciones de los blindajes son muchas, pero fundamentalmente su

propósito es el de controlar la tensión en el aislamiento, confinando

completamente el campo eléctrico dentro del aislamiento.

Los blindajes generalmente constan de tres componentes básicos. Estos son:

las dos capas semiconductoras (del conductor y el aislamiento) y el blindaje

metálico (llamado comúnmente pantalla), que se aplica sobré la capa

semiconductora del aislamiento.

La capa semiconductora del conductor (Conductor Shield), asegura un voltaje uniforme sobre el conductor, eliminando la posibilidad que existan



20

voltajes excesivos en los vacíos que quedan entre el conductor y la aislaci6n. Además, produce una uniforme transición entre la baja resistencia del conductor y la alta resistencia de aislamiento.

La capa semiconductora de aislamiento (Insulation Shield), confina el campo eléctrico dentro del cable y proporciona una distribución radial simétrica del voltaje dentro del aislamiento. Esta capa debe estar en íntimo contacto con el aislamiento y no permitir que se presenten vacíos entre ambas, por que de lo contrario sobrevendría la ionización y se deterioraría el cable.

El blindaje metálico (Pantalla), además de ayudar en sus funciones a la capa semiconductora de aislamiento, cumple las siguientes finalidades:

Asegura la conducción de corrientes a tierra, manteniendo así el potencial a tierra de la capa semiconductora de aislamiento.

Protege al cable contra transientes de voltaje. Transporta las corrientes de falla.

3.4 Influencia de la Instalación en el Calentamiento de los Cables



21

Todo cable se calienta principalmente debido a las pérdidas óhmicas

(resistencia). Las pérdidas dieléctricas son prácticamente despreciables para

tensiones inferiores a 64 KV. El calor así generado pasa del conductor a la

superficie exterior del cable y luego al medio ambiente en que se encuentre

instalado.

De acuerdo a lo anterior, podemos entonces deducir que los principales

factores que influyen en el calentamiento del cable son:

a) La resistencia térmica entre la superficie del cable y el ambiente que lo

rodea.

b) La temperatura ambiente que circunda al cable.

Debido a que la capacidad de carga depende de la temperatura máxima

admisible del conductor y ésta de los factores antes mencionados, es por lo

que la mayoría de las tablas de amperajes se calculan tomando como base

los siguientes parámetros, que estén íntimamente ligados en los factores

antes mencionados.



22

1. Instalación al aire

Temperatura del aire: 40º C

Trío de cables unipolares agrupados o un cable tripolar.

Disposici6n que permita una buena renovación del aire.

2. Instalación en ductos

Temperatura del terreno: 20º C

Trío de cables unipolares agrupados o un cable tripolar.

Terreno de resistividad térmica normal (90º C cm/w).

Profundidad de instalación: 70 cm.

Porcentaje de sección transversal del ducto ocupado por los conductores. 40%

3. Instalación bajo tierra

Temperatura del terreno: 20º C

Un trío de cables unipolares agrupados o un cable tripolar.

Terreno de resistividad térmica normal (90º C cm/W)

Profundidad de instalación: entre 70 y 90 cm.

En ductos subterráneos no ventilados, el calor generado en los cables se

disipa solamente a través de las paredes del ducto y en todas direcciones. El

calor acumulado incrementa la temperatura del aire que rodea al cable dentro

del ducto, lo que significa que la carga debe reducirse en comparación con la

de los cables tendidos al aire libre.

Con respecto a cables instalados directamente en tierra, es recomendable

colocarlos sobre una ligera capa de arena de río, de forma que la humedad de

la arena pueda mantenerse en las inmediaciones de los cables.



23

Se aconseja colocar una hilera de ladrillos sobre los cables previamente

cubiertos con una copa de tierra o arena, y apisonando luego todo el terreno

de relleno.

3.4.1 Temperatura de Servicio

Es aquella temperatura a la cual puede estar sometido el conductor durante un

tiempo indefinido, sin sufrir deterioro.

Para determinar los valores de la temperatura de servicio de un cable, se debe

ensayar en laboratorio muestras tanto de los materiales que constituyen el

conductor como del conductor terminado, sometiéndolos en cámaras a

diversas temperaturas durante tiempos variables y midiendo la degradación

sufrida en cada caso.

A continuación detallamos los principales productos de un fabricante con sus

respectivas normas de construcción y temperaturas de servicios:

PRODUCTO NORMA TEMPERATURA



24

COCESA DE SERVICIO

XAT ICEA 90ºC

THW Nch - ICEA – UL - NEC 75ºC

THHN Nch - ICEA - NEC 90ºC'

TTU Nch - ICEA 75ºC

TTMU Nch - ICEA 75ºC

XTU Nch . ICEA 90ºC

XTMU Nch - ICEA 90ºC

TCC Nch - ICEA 75º C

NYA Nch - VDE 70ºC



25

NSYA Nch . VDE 70ºC

N Y 1 F Y VDE - SEG 70ºC

ST UL 60ºC

SPT UL 60ºC

SVT - SJT UL 60ºC

WSR ICEA 90ºC

ICEA : Insulated Cable Engineers Assoc, Inc. (U.S.A.)

Nch : Norma Chilena

VDE : Verband Deutscher Elektrotechniker (Alemania),

UL : Underwriters Laboratories (U.S.A.)

SEG : Superintendencia de Servicios Eléctricos y de Gas

NEC : National Electrical Code (U.S.A.)

3.5 Sobrecargas (Temperaturas de Emergencia)



26

Un cable está sometido a sobrecarga cuando por él circula una corriente

superior a la máxima carga permanente que tiene asignada de acuerdo a su

temperatura de servicio. Como consecuencia, el cable alcanza una temperatura

superior a la temperatura de servicio permanente con el consiguiente perjuicio

para el material (degradación y disminución de la vida útil del cable).

De lo anterior podernos deducir que la temperatura admisible de sobrecarga a

temperatura de emergencia es aquella a la que puede estar sometido el

conductor durante un cierto tiempo, sin provocar una disminución apreciable en

la vida del cable.

Por razones prácticas es más conveniente expresar las sobrecargas en

intensidad de corriente que en temperatura, pero en la relación

intensidad/temperatura, influyen factores ajenos al cable, tales como

temperatura ambiente, condiciones de instalación, etc., que introducen nueva

incertidumbre.



27

Un cable puede soportar mejor o peor una sobrecarga, según el momento y

condiciones en que es aplicada: verano o invierno, día o noche, después de un

período de carga o de reposo, etc.

3.6 Efectos de un Cortocircuito

Es sabido que cualquier aumento de temperatura por encima del valor que se

toma como de servicio, produce en los cables una degradación, tanto más

acentuada en cuanto mayores sean los valores alcanzados y el tiempo de

actuación.

Siendo los cortocircuitos el origen de un fuerte calentamiento en los cables, es forzoso admitir que producen perjuicio a los mismos, por lo que se hace necesario limitarlos de tal forma que el perjuicio sea de pequeña cuantía y no se haga sensible la disminución de vida del cable.

De acuerdo a lo anterior, podemos definir como temperatura de cortocircuito a

aquella que puede alcanzar un cable, durante un brevísimo período de tiempo,

sin menoscabar apreciablemente sus cualidades.

3.7 Efecto Corona

Corona es un fenómeno muy discutido, pero poco entendido que como una plaga puede destruir el aislamiento eléctrico bajo ciertas condiciones.



28

Se puede definir de diferentes maneras; para los físicos Corona es una descarga gaseosa en un campo no uniforme del aire que rodea a un electrodo. Para los ingenieros de transmisión, es una descarga en la superficie del aislamiento que causa pérdida de potencia, ruidos y puede causar la falla del aislamiento. Para los demás ingenieros eléctricos, es una descarga en huecos y roturas del aislamiento o entre el conductor y la superficie del aislamiento.

Al colocar un cable aislado bajo la acción de un campo eléctrico, el aire que rodea al cable se ioniza, produciendo una descarga (todo gas se ioniza y rompe a menor voltaje que el necesario para romper un dieléctrico sólido). Un campo inducido opuesto al que lo produjo se formará y extinguirá la descarga.

Si el campo eléctrico es generado por una corriente continua, no se producirá ninguna nueva descarga hasta que la primera no se termine, en cambio, si es generado por una corriente alterna se producirían sucesivas descargas.

3.8 Conductores Mineros



29

En las labores mineras se usa una gran diversidad de cables eléctricos,

dependiendo de su complejidad en el tipo de extracción minera y

características de los equipos que alimentan.

3.8.1 Cables portátiles

Por sus condiciones de operación se trata de conductores que están

sometidos a fuertes solicitaciones mecánicas, cortes, abrasión, torsión,

ataques de productos químicos y humedad. Son cables para alimentación de

equipos móviles usados en minas subterráneas, tales como; perforadoras

electrohidráulicas, cargadores LHD, elevadores de presión (Booster),

subestaciones portátiles y herramientas portátiles, y también para máquinas

móviles que operan en minas a tajo abierto, tales como; perforadoras, palas,

cortadoras, excavadoras, etc.

A continuación presentamos un cuadro, donde se indican los tipos de cables y

algunas características constructivas y de aplicación:



30

Cable Voltaje

KV

Temp. De

Operación

ºC

Pantalla

Conductores

De tierra

Conductor

Piloto de tierra

Aplicaciones

W

2

90

---

----

-----

Usados en

maquinarias que

someten a los

cables a granes

esfuerzos:

Mecánicos

Tracción

Compresión

Torsión

Arrastre

G

2,5 Y 5

90

---

2,3,4,

-----

G-GC

2

90

----

2

1

PG

2

90

----

1

-----

PCG

2

90

----

1

2

LOC

2

90

---

---

----

Generalmente

usados en

máquinas

de gran tamaño.

SHD

5-8 Y 15

90

SI

3

----



31

SHD-GC

5-8 Y 15

90

SI

2

1

SE

0,6

105

---

---

----

Cables utilizados en

pequeños equipos

portátiles.

Otras Características:

1) Conductores: Son de cobre, extraflexibles, generalmente Clase H.

2) Aislación: Elastómero de EPDM de alta flexibilidad, resistencia al

calor, elevada rigidez dieléctrica, baja absorción

humedad, bajas pérdidas dieléctricas y excelente

resistencia al efecto corona y al ozono.

3) Cubierta: Elastómero de Poliester-Polieter de alta resistencia a

tracción, abrasión y al corte. Además, posee excelente

flexibilidad aún a temperaturas tan bajas como –30ºC



32

resistencia a la resistencia a la interperie y a la llama

por tener un Indice de Oxigeno de 28.

.

3.8.2 Cables para instalaciones fijas

Son generalmente utilizados para:

1) Alimentadores de energía eléctrica de las subestaciones fijas ya sean

subterráneas o de superficie en tensiones de 5, 8 y 15 KV. Generalmente

cuando son instalados en minas subterráneas, llevan una armadura de

flejes de acero galvanizado como protección contra golpes (caídas de

rocas) o de alambres de acero galvanizado para instalaciones en piques

verticales. Tal es el caso de los conductores XAT armados, NYCYRBY y

NYRGBY construidos según normas ICEA, IEC Y VDE.

2) Distribución de energía eléctrica en baja tensión tanto en minas

subterráneas como en minas a tajo abierto.



33

Igual que los conductores de alta tensión, estos cables generalmente

llevan armaduras de flejes o alambres de acero galvanizado.Tal es el

caso de los conductores XTMU armados, NYCYRGBY y NYRGBY 0,6/1

KV construidos según normas ICEA, IEC y VDE,

Existe una línea de cables tipo “EVALEX” en baja tensión para fuerza, control e

iluminación, construida con aislaciones y cubierta de EVA (Etil-Vinil-Acetato),

cuyas características entre otras son:

Gran retardancia a la llama

Baja emisión de humo

Baja toxicidad

Corrosividad de los gases durante la combustión, debido a la ausencia de halógenos.

Esto ha posibilitado que los conductores EVALEX estén aprobados por el -

SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGIA Y MINERIA - para usarlos en labores

mineras subterráneas sin la exigencia de canalización en ductos herméticos o

armaduras de acero de acuerdo a lo señalado en el capítulo noveno del

Reglamento de Seguridad Minera.



34

CAPITULO IV

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

4.1. Sistema de Accionamiento

Podrán utilizarse los distintos tipos de accionamientos comunes para sistemas

de transmisión:

-

-

-

Cualquiera sea el tipo de accionamiento elegido, deberá basarse en una

tecnología probada que garantice la acumulación de energía suficiente para el

cumplimiento del ciclo IEC O-03”- CO-3’-CO. Asimismo, un interruptor en

posición de “abierto” deberá quedar bloqueado si no dispone de la energía

suficiente como para completar un ciclo de cierre y apertura.



35

Los polos de interruptores de 500 kV deberán ser independientes entre sí y

tener accionamientos individuales; sólo podrán compartir el cableado de mando

y control. Podrán utilizarse alternativas que compartan el sistema hidráulico o

neumático.

Los dispositivos de disparo y cierre de los interruptores deberán disponer de

electroválvulas duplicadas totalmente independientes, como así también una

cantidad de contactos auxiliares inversores suficientes para el cumplimiento de

los circuitos funcionales de enclavamiento y señalización.

Los dispositivos de control deberán ser seguros, garantizando que las

maniobras locales de modo manual o eléctrico, solo podrán realizarse cuando

previamente haya sido bloqueado el mando remoto.

4.2 Sistemas de Seguridad

4.2.1 Malla de Puesta a Tierra



36

La malla de puesta a tierra será dimensionada siguiendo las prescripciones de

la Guía de Diseño y Normas de Puesta a Tierra de Estaciones

Transformadoras.

4.2.2 Protección contra Descargas Atmosféricas

La protección de las playas de intemperie contra descargas atmosféricas

deberá realizarse mediante la instalación de hilos de guardia.

La altura de los puntines para protección del equipamiento de playa se

calculará a partir del ángulo de cobertura mediante alguno de los métodos de

cálculo convencionales.

La sección del cable de guardia será determinada para una corriente de falla

monofásica de 25 kA con duración de 250 mseg.

Las zonas periféricas de la estación o playa que pueden quedar fuera de la

protección de los hilos de guardia deben ser protegidas mediante puntas.

4.2.3 Seguridad Industrial



37

Los siguientes aspectos deben ser tenidos en cuenta al diseñar una instalación:

-

garantizar un servicio seguro.

-

-

presencia, a la altura de hombre, de partes peligrosas para el personal (por

ejemplo aristas afiladas)

- Cualquier maniobra que se realice localmente, ya sea manual o

eléctricamente, sólo podrá efectuarse cuando haya sido bloqueado el mando

remoto.

- Debe posibilitarse el bloqueo de los seccionadores en las posiciones de

“abierto” y “cerrado”, mediante candado u otra cerradura.



38

-

accionamiento ordinarios, accidentales o voluntarios.

-

dispositivos de alivio de presión.

- teriores deben estar protegidos

mecánicamente.

- Los cables deben ser del tipo “no propagación de incendio”, de modo de

garantizar la mínima propagación de las llamas.

-

en forma adecuada advirtiendo la naturaleza del riesgo (p. ej: Prohibición de

paso con equipos de determinada altura ó de acceso bajo condiciones de

instalación energizada).

4.3 Control y Protección

4.3.1 Control



39

El sistema de control está integrado por todos los equipos y aparatos

necesarios para asegurar la operación confiable de las instalaciones y el

establecimiento de su relación con el centro de operaciones distante. Los

lineamientos de diseño del sistema de control se encuentran desarrollados en

la Guía de Diseño y Normas de Sistemas de Control. Sus características

básicas se detallan a continuación.

La función del sistema de control es la de ejecutar órdenes de comando y

suministrar indicaciones de supervisión para la operación confiable de una

estación transformadora.

Los comandos son órdenes voluntarias o automáticas programadas para la

ejecución de una maniobra, de origen local o por telecomando.

Las indicaciones de supervisión son las de los eventos (señalizaciones y

alarmas) y las de las mediciones de los parámetros eléctricos del sistema. Su

destino será local y al telecontrol.



40

Forman parte de un sistema de control todos los dispositivos y circuitos

correspondientes a:

-

- Señales de salida de comandos para maniobras y regulaciones.

-

El sistema cubre desde las bobinas de disparo o de accionamiento de los

equipos hasta el equipo de digitalización y envío de señales para

procesamiento a distancia.

El diseño del sistema de control deberá basarse en modernas tecnologías de

microprocesamiento y comunicación serie, que permiten mejorar la operación

de la estación transformadora y aumentar la confiabilidad.

El sistema de control (y telecontrol) deberá ser del tipo distribuido, compuesto

por una unidad central (UC) a instalar en el edificio de control y varias unidades

periféricas (UP’s) a instalar en las casetas o kioscos.



41

El sistema de control permitirá la operación desde un centro de operaciones

distante, a través de un canal de telecontrol.

A nivel del centro de operaciones distante, el sistema de control actuará como

unidad terminal remota (TU) de configuración distribuida. A nivel de estación, el

sistema de control actuará desde su UC como unidad maestra, mediante una

consola de operaciones.

A nivel del vano o kiosco, el sistema de control actuará desde su UP,

conectada al resto del equipamiento de control, y proveerá las funciones de

control local, enclavamientos, sincronización, control de transformador y otras.

Las funciones de control requeridas a nivel del vano podrán estar totalmente

integradas, pasando a tener la UP el carácter de unidad de control de vano

(Bay Control Unit). En consecuencia, el diseño del sistema de control de la

estación transformadora podrá tener dos tipos de integración:

- interconectados, asumiendo cada uno funciones de control en forma independiente y una RTU distribuida de enlace.

- onales de

control de vano, conectadas a una unidad central maestra.



42

4.3.2 Protección

El sistema de protecciones está integrado por el conjunto de elementos

destinados a proteger las instalaciones y los equipos contra perturbaciones

tales como fallas de aislamiento, rechazo de cargas, caída o incremento de

tensión, pérdidas de estabilidad u otros, que puedan ocasionar daños a las

instalaciones o a las personas.

El sistema de protecciones deberá:

- parte de instalaciones en servicio.

- informaciones analógicas y digitales medidas y emitir órdenes de comando selectivas tendientes a mantener la estabilidad del sistema.

- s valores nominales del equipamiento sean superados.

-



43

Forman parte del sistema de protecciones todos los dispositivos y circuitos

correspondientes a las señales de entrada/salida y a las alimentaciones

auxiliares, las que deben integrarse en forma adecuada para obtener las

funciones operativas y las características de confiabilidad requeridas.

Las protecciones pueden ser “intrínsecas o de equipo” cuando sólo procuran

salvaguardar la integridad del equipo primario protegido o “de red o de

instalación” cuando su propósito es salvaguardar la integridad de la red

minimizando la incidencia de una falla o perturbación en el equipamiento

primario.

El diseño del sistema de protecciones deberá alcanzar a las “protecciones

principales”, destinadas a cubrir la totalidad de las fallas posibles del elemento

o zona a proteger, y a las “protecciones de respaldo”, destinadas a suplantar a

las principales si éstas no actúan, sea por indisponibilidad o por falta de

sensibilidad.

Las funciones de respaldo podrán ser desempeñadas por protecciones locales

o remotas. Deberán ser ejecutadas por una protección diferenciada de la

principal.



44

El sistema de protecciones proyectado deberá abarcar como mínimo a las de

línea (distanciométrica, teleprotección y direccional de sobrecorriente de tierra),

transformadores y autotransformadores (con inclusión de las acometidas

primaria, secundaria y terciaria), reactores, barras e interruptores, con las

funciones de:

- .

-

-

-

Cuando corresponda, además:

-

-

-



45

Los esquemas de protecciones deberán ser desarrollados de acuerdo con la

Guía de Diseño y Normas de Sistemas de Protecciones y cumplir con las

especificaciones de la Norma IEC 60255.

4.4 Seccionadores y Cuchillas de Tierra

Los seccionadores deberán poder abrir y cerrar circuitos con corrientes

residuales, conducir permanentemente las corrientes nominales y durante el

tiempo especificado las corrientes anormales, como ser las de cortocircuito. En

posición “abierto” deberán mantener la distancia de aislación en aire fijada por

las especificaciones.

Las cuchillas de tierra deberán poder soportar durante el tiempo especificado

las corrientes de falla.

Deberán complementar los requerimientos de la norma IEC 60129 de

seccionadores y cuchillas de puesta a tierra y responder a la IEC 60694 en lo

que respecta a valores nominales y de ensayos (resistida a impulso y 50 HZ).



46

Los seccionadores podrán ser de apertura horizontal o vertical y con

movimiento giratorio central o lateral, pantográfico o semipantográfico. Sea cual

sea el tipo, deberán permitir la observación clara y precisa de la distancia de

aislamiento en aire.

El tipo de apertura deberá elegirse teniendo en cuenta las distancias eléctricas

adoptadas para el proyecto. Los de apertura lateral, por ejemplo, requieren

mayores distancias entre ejes de fases que los de otro tipo. Esta elección

adquiere particular importancia cuando se trata de ampliación de instalaciones

existentes, cuyas distancias pueden haber sido proyectadas para otro tipo de

equipamiento.

Los seccionadores tendrán mando motorizado para operación individual por

polo para la cuchilla principal. El accionamiento de la cuchilla de puesta a tierra

podrá ser motorizado o manual, de acuerdo a la definición en cada caso.

Solamente los seccionadores de 132 kV podrán tener un accionamiento único

para las tres fases acopladas mecánicamente.

Los seccionadores deberán contar por razones de seguridad de bloqueo

mecánico en las posiciones de “abierto” y “cerrado”. Las piezas de bloqueo



47

mecánico deberán poder resistir intentos de accionamientos ordinarios,

accidentales o voluntarios.

Los contactos móviles deben garantizar:

-

- za de los contactos.

-

4.5 Interruptores

Los interruptores deberán ser capaces de cerrar, conducir e interrumpir los

niveles nominales de corrientes en condiciones normales de operación del

sistema. Asimismo, deberán cerrar, conducir durante un tiempo especificado e

interrumpir los niveles de corrientes especificadas bajo condiciones anormales.

Deberán tener las prestaciones nominales necesarias según surja de los

estudios del sistema: tensión nominal, corriente nominal y toda otra que los

hagan aptos para operar en él. Deberán responder a la norma IEC 60694 en



48

cuanto a valores nominales de tensiones, corrientes y auxiliares y de ensayos

(resistidos a impulso y a 50 Hz).

En lo que respecta a características generales y ensayos, deberán responder a

las normas IEC 60056.

4.5.1 Interruptor termomagnético

Ante el sinnúmero de consultas de los usuarios acerca de la correcta selección

de un interruptor termomagnético para instalaciones domiciliarias, residenciales

y comerciales creemos conveniente analizar los siguientes conceptos. El

instalador debe poner especial cuidado en el poder de corte (también llamado

capacidad de ruptura de cortocircuito) indicado en el frente del interruptor

según la norma IEC 60898.

¿Por qué? Porque esta norma es la única que homologa el poder de

cortocircuito, las clases y curvas de disparo, para los interruptores

termomagnéticos: mientras que otra norma también mencionada por los

fabricantes, como la IEC 60947-2 define solamente la característica de disparo

por sobrecarga del interruptor.



49

Es por ello que se presta a confusión cuando se menciona que un interruptor

“soporta 10 kA de capacidad de ruptura” (referido a la norma IEC 60947-2),

cuando en realidad se esta diciendo que dicho interruptor “soporta 10 kA pero

no en las condiciones más desfavorables que pueden presentarse en un

cortocircuito.

Por ejemplo:

En las instalaciones eléctricas residenciales la capacidad de ruptura es del

orden de 1,8 kA y en las instalaciones comerciales del 2,3 kA, por ello la

utilización de interruptores termomagnéticos 5SQ2 representan la protección

ideal y adecuada para dichas instalaciones, sin la necesidad de encarecerlas

utilizando otros interruptores de mayor capacidad de ruptura. A continuación

ampliamos técnicamente estos conceptos. La capacidad de ruptura de

cortocircuito, esta dada por el valor de la intensidad de la corriente de

cortocircuito, indicado por el fabricante, que un interruptor automático puede

desconectar con la tensión asignada de servicio, la frecuencia, y el factor de

potencia definido. Se considera como válida la corriente franca o en corriente



50

alterna el valor eficaz de la componente alterna. En el caso de interruptores de

potencia de corriente alterna, el valor de la capacidad asignada de ruptura de

cortocircuitos debe ser independiente de la magnitud de la componente de

continua.

La capacidad asignada de ruptura de cortocircuito, considera que el interruptor

automático puede desconectar toda corriente hasta la intensidad

correspondiente a la tensión de reestablecimiento a la frecuencia de red con

hasta el 110% de la tensión de servicio asignada, para los diferentes factores

de potencia siempre que no sean inferiores al establecido en las respectivas

normas de ensayos. Cada una de las diferentes familias de interruptores tiene

entonces descripta su norma particular, para definir la capacidad de ruptura y



51

otros aspectos constructivos y funcionales de los mismos. • dependiendo de la

potencia de cortocircuito de la red, de la selección y de la longitud de los

conductores.

4.5.2 Norma básica para Interruptores Termomagnéticos.

IEC 60898 (Edición 1987) Título: Interruptores Automáticos para instalaciones

domésticas y aplicaciones similares MCB (Miniature Circuit-Breakers)

Definición de las curvas características de disparo B, C, D.

Prueba del poder de ruptura bajo condiciones severas Clases de potencia de

ruptura 1,5 - 3 - 4,5 - 6 y 10 kA

A la norma internacional IEC 60898, han adherido la mayoría de los países de

estándares europeos, para de esta forma adoptar las características de los

interruptores termomagnéticos actuales.

4.5.3 Norma básica para Interruptores Compactos.



52

IEC 60947-2 (Edición 1989) Título: Cortocircuitos, también entran en este grupo

los Interruptores de potencia MCCB (Moulded Case Circuit-Breakers) Curva

característica definida sólo en la gama térmica o de sobrecarga con 1,05 hasta

1,30 x In Prueba del poder de ruptura bajo condiciones aliviadas, lo cual en la

práctica significa: Ik según IEC 60947-2 =1,5 x Ik según IEC 60898.

4.5.4 Aprobaciones y símbolos de prueba

En el pasado sólo podían obtenerse aprobaciones con símbolos de prueba

referentes a las normas VDE, BS y UL/CSA; todas las normas nacionales

derivadas de éstas reconocían aprobaciones de conformidad con las normas

básicas y habían renunciado por lo general a una prueba local propia.

Con la norma europea EN 60 898 y la armonización según CENELEC, a la que

han adherido la mayoría de los países de Europa, las pruebas realizadas en un

país son suficientes para el reconocimiento en los demás países. Con la menor

influencia de las normas nacionales y la obligación del símbolo de prueba, las

normas básicas para los interruptores admiten lamentablemente datos de

potencia de ruptura diferentes, a causa de que las condiciones de prueba no

son comparables con exactitud.



53

Entonces podemos decir: Ik (IEC 60898= EN 60898= VDE = BS) =100% Ik

(IEC 60947-2) >150% Ik (UL / CSA) >330% (hasta In < 25 A) >250% (> 32 A).

Es decir que un Interruptor Termomagnético que tiene impreso: 6000 según

VDE/IEC 60898 tiene un poder de ruptura de:

10.000 kA según IEC 60947-2 o de: 20.000/15.000 kA según UL/CSA

4.5.5 Definición de las curvas características de disparo

Curva de disparo B

• Protección de conductores

• Principalmente en instalaciones de edificios de viviendas con limitaciones

Curva de disparo C


• Uso domiciliario sin limitaciones



54

• Aplicación en instalaciones con elevadas intensidades de conexión o

arranque (lámparas, motores)

Curva de disparo D


• Uso industrial con picos de corriente de inserción y arranque elevados

(transformadores, capacitores, etc.)

De la comparación de las distintas normas puede concluirse:

Es preciso mencionar aquí que IEC 60947-2 y UL/CSA definen solamente una

única curva característica de disparo. La norma IEC 60947-2 define además

sólo la protección contra sobrecargas, mientras que la protección contra



55

cortocircuitos queda liberada totalmente a las decisiones del fabricante de los

aparatos de maniobra. Es decir, un interruptor termomagnético en ningún caso

puede ser clasificado según IEC 60947-2 como aparato de instalación para el

uso domiciliario.

Esta norma está pensada realmente sólo para el uso industrial (protección de

instalaciones) con interruptores de potencia (antiguamente como IEC 157-1) y

exige que el manejo sea realizado únicamente por personal especializado.

4.5.6 Comparación de las normas IEC 60898 e IEC 60947-2

En resumen, es válido aclarar que la norma IEC 60898 está específicamente

destinada a definir los ensayos correspondientes a Interruptores

Termomagnéticos, mientras que la norma IEC 60947-2 fue concebida

fundamentalmente para homologar la fabricación y utilización de Interruptores

Compactos. Por lo tanto la comparación entre ambas normas, es

desafortunada técnicamente, sólo lleva a la confusión de usuarios e

instaladores.

4.5.7 Medio de Interrupción



56

Podrá utilizarse cualquier método de interrupción de corriente y de extinción del

arco, acorde con las prestaciones nominales de operación requerida, siempre

que sea de una tecnología moderna. La cantidad de cámaras de extinción será

función de los valores de potencia a interrumpir.

Los interruptores actualmente en uso para sistemas de alta tensión son de

SF6.

En instalaciones industriales de transmisión no deberán utilizarse prototipos.

Los equipos que se proponga utilizar deberán estar avalados por los

correspondientes ensayos de tipo.

4.6 Transformadores de Medida

Transformador de medida esta destinado a alimentar instrumentos de medida

(indicadores, registradores, integradores) relés o aparatos análogos.

Transformadores de corriente en los cuales en condiciones de empleo

definidas se tiene una corriente secundaria proporcional a la corriente primaria

y desfasada (con sentido apropiado de las conexiones) de un ángulo próximo a

cero.



57

Transformadores de tensión, corresponde una definición análoga, la tensión

secundaria es proporcional a la primaria.

Relación de transformación se da como relación entre las magnitudes primarias

y secundarias (según corresponda corrientes o tensiones).

Varias características de los transformadores de medida son comunes a otros

tipos de aparatos, tensión máxima de referencia de la aislacion, tensiones de

ensayo, frecuencia nominal, aptitud para uso interior o intemperie, etc.

4.6.1 Transformador de Corriente

Estos se conectan en serie en el circuito, y deben ser capaces de soportar las

sobrecorrientes que se presentan, y que dependen del diseño de la instalación

eléctrica.

Sobrecorrientes térmicas permanentes (del 20%), con las cuales no se deben

superar ciertos limites de sobretemperatura, y se deben respetar condiciones

de precisión.

Corrientes de cortocircuito, corriente térmica y dinámica (del orden

respectivamente de 80 y 200 veces la corriente nominal).



58

Los valores de 20%, 80 y 200 veces se han normalizado y son los que se

presentan en instalaciones proyectadas con criterios normales, y a su vez son

valores que es conveniente sirvan de limites cuando se proyectan

instalaciones.

Al proyectar una instalación eléctrica, es importante que parte del esfuerzo del

proyectista se dedique a lograr proyectar una instalación normal que utiliza

aparatos normales, también es importante que los aparatos que se instalan

sean útiles durante toda la vida de la instalación, y no se hagan indispensables

cambios de aparatos después de los primeros años de funcionamiento.

Carga o prestación del transformador de corriente es la potencia (o

impedancia) que el transformador debe tener en su circuito secundario,

manteniéndose en su clase de precisión (error de relación y error de ángulo).

La prestación debe ser adecuada a la carga que el transformador alimenta, en

la carga se deben incluir los instrumentos, y los cables de conexión desde los

transformadores a los instrumentos.

Es importante responder a la pregunta de cual es la función del transformador,

si este alimenta dispositivos de medición, son muy importantes sus

características en estado permanente, en el campo de la corriente nominal.



59

Si en cambio el transformador alimenta dispositivos de protección es

importante su comportamiento transitorio, su comportamiento en el rango de

sobrecorrientes que se presentan en fallas.

Las normas han fijado el valor de sobrecorriente representativa de estas

situaciones en 20 veces la corriente nominal.

Cuando se presentan estas sobrecorrientes el transformador debe actuar en

forma distinta según cual sea la función, puede ser interesante que el

transformador se sature bajo efectos de la sobrecorriente, de manera de

proteger los instrumentos que se encuentran alimentados por el, en este caso

se falsea la medición, lógicamente esta característica es indesaeda si se

alimentan protecciones.

Surge entonces un concepto, un transformador de medición debe saturar

cuando se presentan sobrecorrientes, y uno de protección en cambio debe

reflejar correctamente la corriente, no saturarse con valores de varias veces la

corriente nominal.

En el estado actual de la técnica, todavia los transformadores son con núcleo

magnético, y tienen características ligadas esencialmente a las características

del hierro.



60

El circuito equivalente del transformador de corriente es en esencia el mismo

que se estudia para el transformador de potencia, pero debe notarse que el

transformador de corriente trabaja con inducción variable (con la corriente que

por el circula, en otras palabras la tensión entre bornes es variable).

La precisión del transformador esta ligada a la menor corriente derivada por el

brazo de excitación, cuando por el aumento de corriente se supera el codo de

saturación la precisión cae, el transformador se satura.

Si se varia la carga aumentándola, mas impedancia, se alcanzara la tensión de

saturación con menor corriente, y viceversa.

Surgen entonces algunos conceptos muy importantes en la aplicación de los

transformadores de corriente, si estos están destinados a la medición deben

estar cargados lo justo, si están menos cargados que su prestación no

saturaran en forma que se espera, si están mas cargados perderán precisión.

Para un núcleo de protección en cambio si se carga menos se extenderá su

campo de acción en el que la saturación no se nota.

Las normas definen en consecuencia las características que tienen relación

con estas condiciones de funcionamiento.



61

Factor de seguridad para los núcleos de medida es la relación entre la corriente

nominal de seguridad y la corriente nominal primaria.

Corriente nominal de seguridad, es el valor de la corriente primaria (indicado

por el fabricante) para el cual la corriente secundaria (multiplicada por la

relación de transformación) es inferior en cierto porcentaje (10%) al valor eficaz

de la corriente primaria.

El transformador debe estar cargado con su prestación nominal. Esto mismo

dicho en otras palabras es: con la corriente que corresponde al factor de

seguridad el error debe ser suficientemente elevado.

La pregunta natural es: cuanto es importante esta característica? Según que

aparatos estén conectados al secundario del transformador de medición será

mas o menos importante su saturación, y consiguiente limitación de la

corriente, si los aparatos de medición son resistentes a elevadas sobrecargas

(sobrecorrientes), o están realizados para soportarlas sin dañarse, esta

característica no es importante en absoluto.

Cuando en cambio debe cuidarse la integridad de los dispositivos de medición,

y en particular delicados registradores de diseños mas bien antiguos, se hace

indispensable lograr la correcta saturación del transformador de corriente.



62

Con esta premisa se comprende que esta característica actualmente, con

instrumental de medición moderno con gran capacidad de sobrecarga ha

perdido importancia.

Cuando se desean hacer mediciones de corrientes transitorias (por ejemplo

inserciones de transformadores de potencia, o durante cortocircuitos) será

importante que el error en el rango de corrientes elevadas no sea grande, y

entonces no es correcto conectarse a un transformador de medición que se

satura, y falsea la medida.

Factor limite de precisión es el valor mas elevado de la corriente primaria a la

cual el transformador debe satisfacer las prescripciones correspondientes al

error compuesto.

Las características eléctricas principales del transformador de corriente son:

La relación de transformación, que debe elegirse entre valores normales.

La prestación, potencia en VA que el aparato puede alimentar con su

corriente nominal, y a la que se refieren otras características.

Tensión nominal, aislación.

Sobrecorriente permanente.



63

Sobrecorriente térmica.

Resistencia electrodinamica.

Son interesantes ciertas características que están relacionadas con la forma

constructiva o características de detalle del aparato.

Puede ser necesario que el transformador tenga varias relaciones de

transformación , esto puede lograrse por cambio de conexión en el primario, o

por derivaciones adecuadas en el secundario, y la solución adoptada afecta la

forma del arrollamiento y sus características de saturación.

La forma de los transformadores puede ser con varias espiras primarias o de

barra pasante, una sola espira primaria.

Otras características tienen que ver con la saturación, el comportamiento

magnético del transformador, sus corrientes limites de precisión.

Al variar la carga del transformador varia su limite de precisión, o su punto de

saturación.

En la evaluación de la carga intervienen los cables y los instrumentos.



64

Por su función los transformadores (sus núcleos) se clasifican en medición y

protección.

El primer análisis que debe hacerse es para que sirve la medición, si es útil

para las mediciones en estado permanente, puede ser conveniente la

saturación, al ocurrir una falla la elevada corriente de falla, será transferida al

secundario limitada por los efectos de la saturación, y esto será conveniente,

se reducirán las solicitaciones transitorias de los circuitos secundarios, se

identifica entonces el factor de seguridad.

Para la protección, la necesidad de hacer una buena medición en transitorio

hace que sea en cambio útil la buena proporcionalidad de la magnitud, al

menos durante el tiempo en que la protección lo requiere para garantizar su

buena actuación .

Se plantean problemas de la distancia, medición, influencia del cable en la

prestación, instrumentos, carga de lastre.

Problemas de la conexión residual, la variación de la carga del núcleo según

sea la corriente con o sin componente homopolar.



65

La selección de la corriente nominal, la influencia de la corriente de

cortocircuito, unificación de valores, error de medición, influencia de la carga

reducida.

4.6.2 Transformadores de tensión

Estos se conectan en derivación, entre fases (en tensiones bajas y medias) o

entre fase y tierra cualquiera sea la tensión.

La conexión fase tierra es muy útil, ya que entrega tensiones que permiten

reconstruir tanto las tensiones simples como las compuestas, mientras que las

tensiones obtenidas de las conexiones fase fase no permiten reconstruir las

tensiones fase tierra, y bajo circunstancias especiales (por ejemplo cuando se

desea conocer el contenido armónico) es importante poder conocer las

tensiones simples.

En ciertos casos se considera como mas económica la solución con dos

transformadores conectados en V, aunque esto es cierto la economía no debe

buscarse en diseños que generan posibles dificultades futuras de trabajo, es

mas lógico que el esfuerzo económico se haga en otras direcciones (quizás

cuestionándose si no es posible realizar menos puntos de medición, pero los

que se hacen deben ofrecer solución a todo problema que pueda aparecer).



66

Los transformadores de tensión funcionan prácticamente a tensión constante, a

inducción constante, y no presentan efectos de saturación tan notables como

los transformadores de corriente.

La tensión nominal primaria coincide con la tensión nominal del sistema , o si

conectados fase tierra será la tensión nominal del sistema sobre raíz de 3.

La prestación del transformador no esta condicionada a la carga que

efectivamente se alimentara.

Debe observarse que en cambio la precisión de la medida puede ser afectada

por los cables de conexión (sección y longitud) y la corriente que por ellos

circula, cantidad de aparatos que alimentan.

Es entonces conveniente separar los circuitos por sus funciones en un lugar

próximo al núcleo.

Como en la red se pueden presentar condiciones de sobretension en relación

al estado del neutro de la red, y la presencia de fallas, el transformador debe

soportar estas situaciones.



67

Factor de tensión es la relación respecto de la tensión nominal primaria, del

valor mas elevado de tensión con el cual se pretende que el transformador

satisfaga prescripciones de calentamiento, y otras eventuales prescripciones.

Esta característica esta asociada al tiempo de funcionamiento (limitado o no) y

se selecciona teniendo en cuenta la forma de conexión del arrollamiento

primario y la condición del neutro de la red.

Para transformadores conectados fase fase esta factor es 1.2, para

transformadores que se conectan fase tierra en redes con neutro aislado se

requiere 1.9 por 8 horas, si la falla se elimina en tiempo breve en cambio 30

segundos.

Relación de transformación.

Prestación.

Sobretensiones permanentes, fallas.

Transformadores de tipo inductivo y capacitivo.

Caída en los cables, error.

Aprovechamiento para algún servicio auxiliar.



68

4.7 Transformadores de Potencia

Los transformadores de potencia deberán ser bancos de unidades

monofásicas, en Estaciones Transformadoras que abastezcan la demanda

mediante un único transformador, y sin vías alternativas de suministro en caso

de indisponibilidad del mismo. En estos casos deberá preverse un polo de

reserva listo para servir de recambio ante una falla de una de las unidades. En

los demás casos la configuración se determinará sobre la base de aspectos

como el nivel de reserva de transformación remanente existente en la estación,

la disponibilidad de vías alternativas de suministro, o los criterios para

expansión del SADI que eventualmente la regulación establezca en el futuro,

priorizando como meta reducir al mínimo el corte de demanda ante la

contingencia simple.

Los transformadores deberán ser de tres arrollamientos. El terciario deberá ser

de 33 kV, para ser utilizado como compensación o para alimentación de

servicios auxiliares.

Serán aislados en aceite y con refrigeración natural ó forzada, ONAN /

ONAF/OFAF.



69

Deberán poseer regulador bajo carga con regulador automático de tensión.

Los transformadores de potencia deberán responder a la norma IEC 60076 y

particularmente los bushings a la norma IEC 137.

Los reguladores bajo carga deberán cumplir con la norma IEC 214.

Sus protecciones a serán las propias de la máquina más las que se fijan en la

Guía de Diseño y Normas de Sistemas de Protecciones.

El área que circunda a los transformadores y los equipos allí ubicados deberá

estar protegida contra eventuales accidentes tales como la explosión del

transformador (muros parallamas) o el derrame del aceite aislante (cuba de

retención).

Estas instalaciones de protección deben mantener distancias mínimas de

montaje y permitir un fácil mantenimiento de los equipos. Los accesos a

válvulas, cajas, sensores, etc. deben quedar despejados.



70

A fin de asegurar la combinación técnicamente más adecuada, los

descargadores de sobretensión deberán ser provistos por el fabricante del

transformador, quien además deberá indicar la distancia máxima entre ellos.

CAPITULO V

SEGURIDAD EN ALTA TENSIÓN

5.1 Accidentes por Asfixia

La vida depende del normal intercambio de oxígeno y anhídrido carbónico en la

sangre. El organismo no almacena oxígeno. Por consiguiente, la falta de este

elemento produce la asfixia y causa la muerte en pocos minutos. La

respiración se efectúa por dos movimientos: de inspiración (cuando se aspira el

aire exterior) y de expiración (cuando se expulsa el aire al exterior). Estos



71

movimientos son producidos por los músculos respiratorios y controlados por el

centro respiratorio. Uno de los accidentes que producen asfixia es el shock

eléctrico.

5.2 Shock Eléctrico

5.3 Rescate

Si la víctima ha recibido una descarga eléctrica y no está en contacto con los conductores de corriente:

Síntomas:

Color azulado.

Pulso débil o ausente.

Inconsciencia completa.

Quemaduras en algunos casos.

Ocasionalmente, cuerpo rígido por algunos minutos (el

cuerpo rígido no es razón para no iniciar respiración

artificial o para suspenderla, ya que no es signo evidente

de muerte).



72

Retirar al accidentado a un sitio seguro.

Proceder de inmediato al tratamiento.

Si la víctima está en contacto con un cable o entre dos conductores eléctricos; proceder al rescate en la siguiente forma.

Interrumpir la corriente, ya sea en el interruptor o en el tablero central.

Si esto no es posible, apartar los conductores por medio de un palo, bastón, silla, lazo, cuerda, etc. que no tenga partes metálicas. No tratar de rescatarlo por medio de contacto directo por peligro de sufrir los efectos de la corriente.

5.4 Primeros Auxilios

Respiración artificial boca a boca.

Traslado urgente a un centro asistencial.

La respiración artificial debe prolongarse, aún cuando la víctima no tenga ningún signo visible de resurrección y hasta que un médico no constate la muerte.

Masaje cardíaco externo, si el pulso no se percibe.

Durante el traslado al centro asistencial, continuando con el masaje cardíaco y la respiración artificial, durante el traslado.

5.5 Respiración Artificial



73

La respiración artificial es el procedimiento mediante el cual se hace que el aire

penetre a los pulmones, ya sea por medios mecánicos, manuales o insuflación,

cuando la respiración ha cesado.

1.- Preparación: Colocación del accidentado en posición para efectuar la

respiración artificial (este proceso no debe demorar más de 10 segundos).

2.- Aplicación: Ejecución de la respiración artificial, propiamente tal (puede

prolongarse por horas).

3.- Tratamiento posterior: Cuidado del paciente y medidas a tomar después de la recuperación normal de la respiración.

5.5.1 Directivas Generales a Seguir en la Aplicación de la Respiración Artificial

La respiración artificial debe considerase siempre un tratamiento de extrema urgencia. Cualquiera demora en su aplicación puede poner en grave peligro la vida.



74

La aplicación debe ser continuada y rítmica, y debe durar hasta que la respiración normal tome el ritmo y la profundidad normal, o hasta que el médico constate la muerte del paciente.

El método a seguir dependerá de los factores que acompañan los accidentes (posición del accidentado, lesiones y ubicación de ellas, etc.)

Mantener la temperatura normal del paciente.

Durante el traslado del paciente al centro médico si éste aún no ha recuperado su respiración normal, deber seguir haciéndosele la respiración artificial.

Cuando el paciente ha recuperado su respiración normal, se le debe vigilar para reanudar la respiración artificial al menor síntoma de retroceso.

5.5.2 Métodos de Respiración Artificial

Existen numerosos métodos de respiración artificial, pero los más efectivos y recomendados son:

Boca a boca

Boca a nariz

Boca a boca nariz

5.5.2.1 Método Boca a Boca

El método boca a boca ha demostrado ser el método más práctico y de resultados más eficaces por las siguientes razones:

a) Porque puede observarse como el tórax del paciente se expande, pudiendo así controlar la penetración del aire y su expulsión real de los pulmones.



75

b) Porque el aire insuflado por el operador de primeros auxilios contiene la proporción adecuada de oxígeno y una cantidad de anhídrido carbónico que no es nociva. Si el operador respira con frecuencia doble de lo normal, la sangre del accidentado recibe una dosis normal, siempre y cuando el corazón mantenga la circulación sanguínea.

c) Porque pudiendo sostener la cabeza y mandíbula del accidentado se asegura que las vías respiratorias dejan libres el paso del aire.

Aplicación del método boca a boca:

Retirar con los dedos cualquier cuerpo extraño que se encuentre en las vías respiratorias.

Colocar al accidentado en posición horizontal.

Inclinar al máximo la cabeza del paciente hacia atrás, colocando una mano sobre la frente y la otra bajo la nuca.

Obtenida la posición anterior, con la mano que se ha apoyado sobre la frente, cerrar la nariz de paciente con los dedos.

Si no puede mantenerse la posición inicial, volver la mano a la frente.

Aplicar cuidadosamente la boca del operador de primeros auxilios a la boca del paciente procurando que ambas se ajusten perfectamente. Evitar que el aire escape por la nariz del paciente, sea cerrando la nariz con los dedos o apoyando la mejilla contra ella.

Insuflar aire a los pulmones con la boca hasta que el tórax se expanda.

Soltar la presión de los dedos en la nariz.

Retirar la boca del operador de primeros auxilios de la boca del paciente para dejar salir el aire. En este momento, el operador debe hacer dos inspiraciones profundas, reteniendo el aire en la segunda, para insuflarlo en seguida al paciente.

Las 10 primeras respiraciones deben hacerse lo más rápidamente posible.

El promedio de respiraciones en una persona adulta debe ser de 12 a 15 por minuto.

Si durante el proceso de reanimación, el accidentado vomita agua o restos alimenticios, debe colocársele la cabeza de lado y elevársele el



76

hombro opuesto, a fin de dejar la boca en un plano inferior al tórax y permitir la salida sobre el vómito.

Limpiar el interior de la boca del paciente con los dedos.

Enjuagar los labios y reanudar la respiración boca a boca.

Si el método boca a boca es aplicado a un niño, el número de respiraciones debe ser de 20 veces por minuto, insuflando aire suavemente.

Método Boca- Boca



77



78

5.5.2.2 Método Boca a Nariz

En algunos casos, las mandíbulas de la víctima se encuentran contraídas, manteniendo la boca cerrada y haciendo difícil, por lo tanto, el insuflar en la boca. En estos casos debe aplicársele el método baca a nariz.

Aplicación del método boca a nariz:

Inclinar al máximo la cabeza del paciente hacia atrás, apoyando una manos sobre la frente del paciente y elevando con la otra el mentón.

Con el pulgar de las manos que sujeta el mentón mantener cerrada la boca del paciente evitando que el aire se escape por ella.

Aplicar cuidadosamente la boca alrededor de la nariz del paciente hasta que el tórax se expanda.

Retirar la boca del operador de primeros auxilios y con el pulgar tratar de abrir la boca del paciente que expulse el aire por boca y nariz simultáneamente.

El promedio de respiraciones, tanto para el adulto como para el niño, es el mismo indicado para la respiración boca a boca.

La insuflación deberá practicarse en forma suave.

5.6 Combinación del método de reanimación corazón- pulmón

A) Si se cuenta con un operador de primeros auxilios:

Aplicar 2 respiraciones boca a boca.

15 masajes cardíacos.



79

Esto en forma rítmica y continuada.

B) Si se cuenta con 2 operadores de primeros auxilios:

Un operador de primeros auxilios practica respiración boca a boca y el otro el masaje cardíaco, combinándose en la siguiente forma:

Una respiración boca a boca – cinco masajes cardíacos.

− MASAJE CARDIACO EXTERNO

El masaje cardíaco externo se ejecuta de la siguiente manera:

El operador de primeros auxilios coloca la palma de su mano derecha en la parte inferior del centro del tórax del paciente, con los dedos dirigidos hacia el hombro.

La palma de su mano izquierda debe colocarla el operador sobre el dorso de su mano derecha, con los dedos dirigidos hacia la cadera.

El operador hará presión vertical hacia abajo, inclinándose sobre la víctima sin doblar los codos. Esta presión será de unos 4 ó 5 centímetros de profundidad, produciendo la contracción cardíaca.

Se suelta la presión.

Se repiten estos movimientos a razón de 60 a 90 veces por minuto en los adultos y de 80 a 100 en los niños.

En el intervalo de realizar el masaje, tomar el pulso para verificar si hay respuesta al masaje cardíaco.



80

Masaje Cardiaco



81

5.7. Quemaduras

Las quemaduras son lesiones producidas en los tejidos por:

Calor (fuego, sólidos, líquidos o gases calientes; sustancias inflamables).

Energía (electricidad).

Sustancias químicas (ácidos, álcalis, sustancias corrosivas).

Tipos de quemaduras

En primeros auxilios las quemaduras se pueden dividir en tres grandes grupos:

1er Grupo: Rubefacción de la piel. Eritma.

2º Grupo: Destrucción de las primeras capas de tejidos. Flictena (ampolla).



82

3er Grupo: Destrucción de los tejidos profundos. Escara.

La importancia y trascendencia de una quemadura deriva más de su extensión que de su profundidad. Cuando abarca más del 50% del cuerpo, puede ser mortal.

La quemadura produce dolor intenso. El shock y la infección son los principales peligros de una quemadura.

Quemaduras por electricidad

Debe recordarse que en las quemaduras por electricidad, la lesión resultante sólo se evidencia en toda su magnitud varios días después del accidente.

Presenta escaras de color blanquecino.

Primeros auxilios:

Cubrir la quemadura con una gasa, apósito o trozo de tela limpia. Vendaje de contención.

Manual Alta Tension y Sub Estaciones Ok

Documents

Transcript of Manual Alta Tension y Sub Estaciones Ok