CAPÍTULO 6. EQUIPOS DE PROTECCIÓN Y ACCESORIOS
6.1. EQUIPOS DE
PROTECCIÓN Y SECCIONAMIENTO
El diseñador del
proyecto determinará la utilización de los equipos de protección y
seccionamiento necesarios de acuerdo con las condiciones particulares de cada
proyecto, teniendo como primicia de selección para los mismos, la seguridad de
las personas, y las instalaciones, tanto propias como la del resto del sistema
eléctrico al que dicha red será conectada, todo lo cual deberá ser demostrado,
por los cálculos ofrecidos en la memoria del proyecto y por las normas de
fabricación y certificados con los cuales los equipos a instalar serán
construidos. Así como las condiciones de seguridad para las maniobras de
operación y mantenimiento, del personal que a futuro operará dicha red.
La posterior
recepción de los equipos seleccionados, en el caso de que se quieran traspasar
a la distribuidora por parte del propietario de las instalaciones, quedará
formalmente por escrito en el contrato de traspaso de obras y en el que se
indica que parte o partes de la red serán cedidas a la distribuidora para su
mantenimiento de acuerdo a la política de manejo de activos de cada empresa.
En lo que respecta a
los lugares donde se instalarán los equipos, ningún equipo que no sea de la
distribuidora podrá ser instalado en espacio público y como parte de la puesta
en marcha, deberá dejar identificado cada uno de ellos por medio de un método
que cada empresa normalizará.
Tanto el o los
firmante(s) del contrato de traspaso de líneas o a quien él designe, como la
Empresa Distribuidora estarán en la obligación de informarle a los nuevos
clientes u usuarios finales que se conectarán a dicha a red, las condiciones y responsabilidades
en la que la misma fue traspasada.
A continuación se
describen los posibles componentes de los sistemas de protección y
seccionamiento para las redes de distribución subterráneas, los cuales se
podrán colocar individualmente o mezclar en esquemas de subestaciones
unitarias, compartimentas tipo metalclad, metal enclosed, pedestales, celdas
modulares, etc.
Cortacircuitos
Fusibles de expulsión en serie con fusibles limitadores de corriente de
rango parcial.
Cuchillas seccionadoras de operación monopolar o tripolar de operación
con y sin carga.
Interruptor de uso subterráneo.
Pararrayos para la transición aéreo – subterráneo, tipo “Riser Pole” en
normativa ANSI/IEEE o clase 1 en normativa IEC.
Interruptor tipo poste para los casos que aplique y el esquema de
coordinación o de manejo de carga así lo justifique.
Regleta de derivación.
6.2. CORTACIRCUITOS
6.2.1 Tensión nominal de
operación: 15, 25 o 35 kV.
6.2.2 Nivel Básico de
Impulso (BIL): 110, 125 y 170 kV.
6.2.3 Capacidad
interruptiva (mínimo): 12 kA simétricos (Venteo sencillo)
6.2.4 Capacidad nominal:
100 A
6.2.5 Distancia de fuga:
305, 432 y 660 mm, para 15, 25 y 35 kV respectivamente.
6.2.6 Normas: ANSI
C.37-40, C. 37-41, C.37-42 y NEMA 5G-2.
6.3. FUSIBLE
LIMITADOR DE CORRIENTE
Fusible limitador de
corriente para uso exterior, para colocación en serie con cortacircuitos de
distribución, para 8.3, 15.5 y 23 kV, para denominaciones 12K, 25K, 40K, 65K, y
80K. Este deberá tener un terminal de espiga por uno de sus extremos y un
terminal de ojo por el extremo contrario, apto para recibir cable de No 8 a 2/0
AWG, clase B de acuerdo a la siguiente figura:
6.4. CUCHILLA
SECCIONADORA
En caso que el
proyecto por sus dimensiones requiera la instalación de cuchillas
seccionadoras, a juicio del diseñador o de la distribuidora se utilizarán
cuchillas seccionadoras en la transición aéreo subterráneo con las características
que aportará la distribuidora, si están quedan dentro del grupo de materiales
incluidos en el traspaso de líneas, de lo contrario se colocarán las indicadas
por el diseñador, siempre y cuando cumplan con la seguridad de las personas, y
las instalaciones, tanto propias como la del resto del sistema eléctrico al que
dicha red será conectada, todo lo cual deberá ser demostrado, tanto por los
cálculos ofrecidos en la memoria del proyecto y por las normas de fabricación y
certificados con los cuales los equipos son construidos.
Así como las
condiciones de seguridad para las maniobras de operación y mantenimiento, del
personal que a futuro operará dicha red.
6.5. INTERRUPTOR
6.5.1 Descripción
General
Interruptor para la
protección y seccionamiento (al vacío o bajo carga) tipo pedestal o sumergible,
de frente muerto. Este equipo consiste en un tanque hermético lleno de gas
hexafluoruro de azufre (SF6) a baja presión, con aislamiento sólido o aceite dieléctrico
biodegradable, los cuales funcionarán como dieléctrico, tendrán cámaras al
vacío para la interrupción de corrientes de cortocircuito. La protección de
cortocircuito deberá disponer de un relevador de sobre corrientes del tipo
estado sólido, con capacidad para ser programado en el sitio a través de un
teclado o por medio de una micro computadora. Deberá tener los dispositivos
para la medición de corrientes e interrogación remota.
6.5.2 Normas
Deberá cumplir con
las normas de acuerdo con la última revisión:
ANSI / IEEE C.37.60 - C.37.63 - C.37.71 – C.37.72 – C 37. 73
C 57.12.28
ANSI / IEEE 386
ASTM D 2472
IEC 56 – IEC 265 – 1
ASTM (Aceite biodegradable)
6.5.3
Características particulares
.1 Tensión nominal: 15,
25 y 35 kV
.2 Tensión de operación
máximo: 15.5, 27 y 38 kV
.3 Nivel básico de
impulso mínimo: 110, 125 y 150 kV
.4 Capacidad de
corriente servicio continúo en barras: 600 A
.5 Capacidad de
maniobra con carga: 200 ó 600 A
.6 Frecuencia: 60 Hz
.7 Medio aislante: SF6,
aislamiento sólido y aceite dieléctrico biodegradable
.8 Medio de
interrupción del cortocircuito: Cámara de vacío
.9 Número de vías: De
acuerdo con las necesidades del proyecto.
.10 Puesta a tierra de
contactos: Los interruptores deberán ser de tres posiciones en los contactos,
abierto, cerrado y aterrizado.
.11 Capacidad
interruptiva mínima: 12 kA Simétricos
.12 Material del tanque
y/o gabinete: Acero inoxidable tipo AISI 304. Los de tipo pedestal serán
pintados de color verde oliva, similar a Munsell 7.0GY3.29/1.5.
.13 Boquillas o
insertos: Debe cumplir con la norma ANSI/IEEE 386, con apertura bajo carga para
los dispositivos de 200 A.
.14 Zócalos de descanso:
Debe contar con un zócalo de descanso por cada boquilla de 200 A.
.15 Indicador de presión
de gas SF6: Mediante un manómetro con indicación del nivel de presión y colores
para presión normal y baja presión.
6.5.4
Especificaciones del control
Las entradas o
salidas que deban tener protección, requieren de un relevador de sobre
corriente construido con tecnología basada en microprocesadores, programable
directamente en el sitio por medio de una computadora personal o por teclado.
Las curvas de operación tiempo-corriente deberá tener la gama de curvas que el
esquema de coordinación que el proyecto demande, dicha coordinación deberá
aparecer en la memoria de cálculo tal y como se indica en el numeral 2.2.2 (a)
de este manual para su verificación por parte de la distribuidora. El diseño
del proyecto deberá prever la alimentación de corriente alterna para el
control.
6.5.5 Características
Particulares del Control Electrónico
.1 Selector de disparo
tripolar y monopolar
.2 Apertura manual
.3 Selección de
corrientes de disparo por fase, ajustables en un rango de acuerdo al esquema de
protecciones requerido.
.4 Selección de
corriente mínima de disparo por desbalance
.5 Retardo de disparo
por corriente de magnetización
.6 Medición de
corriente por cada fase y para cada salida protegida
.7 Indicador de fallas
por fase o tierra de la magnitud de corrientes, con fecha y hora del evento
.8 Selección de curvas
de disparo tiempo – corriente.
.9 Registro de
operaciones.
.10 Pantalla de
visualización y consulta de datos en el equipo o por medio de computador
.11 Disponer de un
puerto de comunicaciones. En caso de que el protocolo de comunicación y el
software de interrogación sean del tipo propietario deberá entregarse al menos
una licencia de éstos.
.12 Para equipos de
pedestal, el gabinete del control será totalmente hermético, con un grado
mínimo de protección IP 65 o equivalente. En caso de equipos tipo sumergible el
gabinete, también, deberá ser sumergible.
.13 Para equipos tipo
sumergibles, el gabinete no deberá estar adosado al equipo.
Para la colocación
de interruptores con características diferentes a las citadas anteriormente
queda abierta la opción de nuevas tecnologías que cumplan las normas para
interruptores citadas en 6.5.2. Queda a juicio de la cada distribuidora
determinar si recibe o no esta clase de equipos, de acuerdo a sus políticas de
manejo de activos, en el caso que el propietario quiera traspasarlos, para lo
cual dejará indicado en el contrato de traspaso de redes que parte o partes de
la red recibe.
6.6. PARARRAYOS
6.6.1 Pararrayos
para la transición aéreo-subterráneo
Todo punto de
transición aéreo-subterráneo debe usar pararrayos tipo Riser Pole. En los
niveles de tensión de operación 15, 25 y 35 KV estos serán encapsulados en hule
siliconado de tipo óxido metálico para un MCOV de 8.4, 15.3 y 22 kV y un rango
de pararrayo de 10, 18 y 27 kV respectivamente, con capacidad de 10kA, de
acuerdo con la norma NEMA ANSI C-62.11 o IEC 60099-4 en clase 1.
6.6.2 Tipo Codo
Se deberá utilizar,
en cada fase del último equipo de cada ramal, un pararrayos tipo codo de óxido
metálico (M.O.V.E.), clase 15, 25 y 35 kV, norma ANSI / IEEE 386 para 8.4, 15.8
y 22 kV MCOV respectivamente de acuerdo con la norma NEMA ANSI C- 62.11.
INTERRUPTOR
PRINCIPAL DE ACOMETIDA DE MEDIA TENSIÓN
Cuando por efectos
de carga o coordinación de protecciones la colocación de un cortacircuito no
sea viable, deberá colocarse un interruptor en la acometida del nuevo sistema.
Las características de este equipo serán aportadas por la empresa distribuidora
si este queda dentro del contrato de traspaso de redes de media tensión, de lo
contrario existe la posibilidad de la colocación de interruptores con
características diferentes, siempre y cuando cumpla la seguridad de las
personas, y las instalaciones, tanto propias como la del resto del sistema
eléctrico al que dicha red será conectada, todo lo cual deberá ser demostrado,
tanto por los cálculos ofrecidos en la memoria del proyecto y por las normas de
fabricación y certificados con los cuales los equipos son
construidos. Así
como las condiciones de seguridad para las maniobras de operación y
mantenimiento, del personal que a futuro operará dicha red. Queda a juicio de
la cada distribuidora determinar si recibe o no esta clase de equipos de
acuerdo a su política de manejo de activos, para lo cual dejará indicado en el
contrato de traspaso de redes, que parte o partes de la red recibe.
6.7. REGLETAS DE
DERIVACIÓN
Se aceptará el uso
de las regletas de derivación, cuando se cumplan las siguientes condiciones:
para uso de servicios generales y de alumbrado público, en sistemas de media
tensión de conexión monofásica, longitudes no mayores de 150 m, y una potencia máxima
de conexión de 50 kVA.
6.8. TERMINALES PARA
LA TRANSICIÓN AÉREO - SUBTERRÁNEO
6.9.1
Especificaciones Generales
Los terminales que
se especifican a continuación, se usarán en la transición del sistema aéreo a
subterráneo, en redes monofásicas o trifásicas que operan a una tensión nominal
de 15, 25 y 35 kV. Deberán ser resistentes a la radiación ultravioleta, contaminantes
tales como niebla salina, lluvia ácida, polvos abrasivos o minerales,
contaminantes biológicos, capaz de operar en forma continua en ambientes con
humedad relativa de hasta 95 %.
6.9.2 Normas
Deberán cumplir con
los requisitos que establecen las normas IEEE 48, según la última revisión.
6.9.3
Especificaciones particulares
Deberán ser del tipo
contraíble en frío o termo contraíble. El aislamiento deberá ser hule
siliconado y cumplir con las siguientes características:
.1 Tensión nominal: 15,
25, y 35 kV.
.2 Nivel Básico de
Impulso (BIL): 110, 150 y 200 kV.
.3 Para usarse en los
cables establecidos en esta norma.
.4 Uso exterior
.5 Cada terminal deberá
traer su respectivo soporte para uso exterior galvanizado o anodizado
resistente a la corrosión.
6.9. EMPALMES
6.10.1
Especificaciones generales
El diseño del
proyecto deberá realizarse de tal forma que no utilice empalmes en tramos de
conductores menores a 450 metros.
Cuando estos sean
necesarios deberán darle al conductor continuidad y uniformidad en todas sus
capas, además, ser totalmente herméticos no permitiendo la penetración de
humedad, polvos o contaminantes y resistentes a los ambientes corrosivos. Serán
usados en redes monofásicas o trifásicas que operan a un nivel de tensión
nominal de 15, 25 y 35 KV a 60 Hz.
6.10.2 Normas
Deberán cumplir con
los requisitos que establecen las normas IEEE 404 según la última revisión.
6.10.3
Especificaciones particulares
Deberán ser del tipo
contráctil en frío o termocontraíble para utilizarse en los conductores
especificados en esta normativa. Los empalmes deberán cumplir con las
siguientes características:
.1 Tensión nominal: 15,
25 y 35 kV.
.2 Nivel Básico de
Impulso (BIL): 110, 150 y 200 kV.
.3 Para usarse en los
cables establecidos en esta norma.
.4 Venir con sus
respectivos conectores de cobre estañado para el calibre estipulado en el
requerimiento.
6.10. PUESTAS A TIERRA
EN MEDIA TENSIÓN
En la base del poste
de la transición aéreo-subterráneo, se instalará una puesta a tierra en una
dirección diferente a la que posea la canalización de media y baja tensión, en
el caso de utilizar varillas como electrodo de puesta a tierra, estas deberán
estar recubiertas de cobre, zinc o acero inoxidable de al menos 2.44 metros de
largo y 15.8 milímetros de diámetro, que cumpla con la normativa ANSI/UL 467
(ANSI C33.8) en su versión más reciente, interconectadas con conductor de cobre
desnudo, calibre mínimo 1/0 AWG, el cual se conectará al neutro del sistema
aéreo y a la pantalla de neutro del cable de media tensión expuesto en la base
de la Terminal por medio de un conductor de cobre desnudo calibre mínimo 1/0
AWG, a este conductor deberá brindársele una protección contra vandalismo
adecuada. El valor de puesta a tierra en este punto no será mayor de 10 ohmios,
en caso de que por la alta resistividad del terreno no se pueda obtener este
valor, el diseñador deberá presentar el estudio de resistividad del suelo que
justifique el valor obtenido. El tubo metálico de protección para la acometida
en media tensión, deberá quedar aterrizado con una abrazadera y conector
adecuados para ese uso.
Cada transformador,
equipo de protección y derivación, contará con un sistema de puesta a tierra
donde su ubicación no interfiera con las canalizaciones existentes en el sitio,
en el caso de utilizar varillas como electrodo de puesta a tierra, estas deberán
estar recubiertas de cobre, zinc o acero inoxidable de al menos 2.44 metros de
largo y 15.8 milímetros de diámetro, que cumpla con la normativa ANSI/UL 467
(ANSI C33.8) en su versión más reciente, interconectadas con conductor de cobre
desnudo, calibre mínimo 1/0 AWG, enterradas en la fosa o cerca del equipo por
conectar e interconectadas con conductor de cobre desnudo con una sección
mínima igual a la sección del área del conductor, donde se conectará el neutro
del sistema. Se permite, también, que el sistema de puesta a tierra se instale
fuera de la caja de registro, dejando las previstas de tubería correspondientes.
El valor de puesta a tierra en este punto no será mayor de 10 ohmios, en caso
de que por la alta resistividad del terreno no se pueda obtener este valor, el
diseñador deberá presentar el estudio de resistividad del suelo que justifique
el valor obtenido.
En fosas que
contengan equipo sumergible (regletas de derivación, llaves seccionadoras y
otros equipos de múltiples salidas, etc.), se deberá utilizar una barra de
cobre sólido, sobre la longitud mayor de la fosa, montada sobre aisladores
plásticos contra las pared interna de la fosa, en esta barra, se generalizarán
todos los puntos de puesta a tierra de los elementos (pantallas de los cables,
codos, tanques, estructuras metálicas y la conexión de la puesta a tierra de
las varillas). Las dimensiones mínimas de la barra serán 76.2 mm. de ancho por
6.35 mm de espesor, el largo será variable según las dimensiones interiores de
la fosa.
Adicionalmente para
el caso de suelos de alta resistividad donde no se logran los valores
recomendados queda abierta la posibilidad de utilizar métodos alternativos de
mejoras en puestas a tierra para tratar de alcanzar el valor de 10 ohmios, igualmente
de no alcanzarse deberá demostrarse técnicamente las razones por las que no fue
posible por medio del estudio de resistividad respectivo.
6.11. SISTEMA DE
PUESTA A TIERRA EN CIRCUITOS SECUNDARIOS
El punto de
derivación colocado en el aislador secundario del transformador (X0), se deberá
conectar al sistema de puesta a tierra del transformador. Cada acometida deberá
estar aterrizada en el pedestal de medición. La conexión se hará en el interruptor
principal, por medio de una puesta a tierra que cumpla con la normativa
establecida por la ARESEP para acometidas.
6.12. PUNTOS DE
ENTREGA Y MEDICIÓN
6.13.1 Residencial
.1 Para cada servicio
residencial horizontal hasta 200 A, se requiere construir un pedestal de
concreto para colocar el equipo de medición en el límite de propiedad y frente
a vía pública. En caso de contarse con un muro o que la construcción se
encuentre hasta el límite de la propiedad, la instalación del equipo de
medición deberá cumplir con la normativa establecida por la ARESEP para
acometidas ARNT-SUINAC.
.2 Cuando la caja de
derivación de la acometida o el transformador del cual se deriva ésta, se
encuentre a más de 40 metros, en la base del pedestal de medición se colocará
una caja de registro en concreto o material polimérico, con una dimensión tal,
que permita una fácil manipulación del cable para acceso de la acometida
secundaria.
.3 La empresa eléctrica
deberá verificar previo a la conexión de la acometida, que tanto el punto medio
de la base del medidor como la palanca de desconexión del interruptor, se
encuentren a una altura que no sea inferior a 0,80 m y 0,60
m respectivamente,
sobre el nivel del suelo, y estén debidamente instalados en un pedestal de
dimensiones adecuadas.
En este tipo de
montaje no deben quedar partes energizadas expuestas de conformidad con lo
establecido en la norma de la ARESEP para acometidas ARNT-SUINAC
.4 Para entregas de
energía con corrientes mayores a 200 A (medición indirecta), aplica lo descrito
en cuanto a alturas en el inciso c de este numeral, donde llegarán los cables
de las señales de corriente y de voltaje a su respectiva regleta.
.5 Los transformadores
de corriente podrán ser ubicados en el lado secundario del transformador y los
proveerá la distribuidora.
6.13.2 Medición en
media tensión
.1 Características
a. Gabinete tipo
pedestal de medición en media tensión, clase 200 ó 600 Amperios, para
instalación en un sistema subterráneo de 15, 25 y 35 kV trifásico que cumpla la
norma ANSI C57.12.28, para alojar transformadores de medición de uso exterior
(T.C. y P.T.), frecuencia 60 Hz, nivel básico de impulso (BIL) de 110, 125 y
150 kV respectivamente.
b. El gabinete tipo
pedestal de medición deberá ser construido de acero inoxidable tipo AISI 304,
de frente muerto acceso frontal y trasero con puertas que permitan su
operatividad (abrir o cerrar) mediante la manipulación de tornillos de bloqueo
y candados. El gabinete tipo pedestal deberá tener en el lado de media tensión
terminales de acceso frontal tipo codo de 200 ó 600 amperios, clase 15, 25 y 35
kV, de acuerdo con la carga y al cable utilizado.
.2 Pruebas en cada
unidad:
a. Nivel básico de
impulso BIL: 95, 125 y 150 KV.
b. Pruebas de tensión
aplicada.
6.13. ACCESORIOS EN
MEDIA TENSIÓN
Se muestran en las
figuras en el Anexo 1.