88611654 norma cfe documental

1 División Centro Sur

DIVISIÓN DE DISTRIBUCIÓN CENTRO SUR

MANTENIMIENTO A LÍNEAS SUBTERRÁNEAS DE BAJA, MEDIA Y ALTA TENSIÓN

CLAVE

HOJA DE FORMALIZACIÓN

CLAVE DEL ÁREA: DG000

SUBGERENCIA DE DISTRIBUCIÓN

DÍA MES AÑO

21 01 08

DEPARTAMENTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DIVISIONAL

ÁMBITO DE APLICACIÓN: Divisional

AUTORIZACIÓN

Ing. José Antonio Lizárraga Arce Gerente Divisional

Ing. José Manuel Fuentes Díaz Subgerente de Distribución Divisional

REVISIÓN

Ing. Francisco Lorenzo Tapia Jefe Departamento de Mantenimiento

Divisional

Ing. Carlos Manuel García Villalobos Jefe Departamento de Operación

Divisional

VIGENCIA: El presente documento entra en vigor a partir de la fecha de su autorización

OBSERVACIONES: Elaboración de Libro de Texto del Ateneo

CRÉDITOS

Ing. Carlos Manuel García Villalobos

Ing. José Adolfo Pineda Figueroa

Ing. Alberto Martínez Hernández

Jefe Depto. de Operación. Divisional

Jefe Depto. Distribución. Zona Zihuatanejo

Jefe de Oficina de Redes Subterráneas. Zona Acapulco


MANTENIMIENTO A LÍNEAS SUBTERRÁNEAS DE BAJA, MEDIA Y ALTA TENSIÓN

ENERO 2008


CONTENIDO TEMÁTICO

Página

INTRODUCCIÓN 4

OBJETIVO GENERAL 5

UNIDAD 1 Sistemas de distribución 6

UNIDAD 2 Normas de distribución – construcción – líneas subterráneas 55

UNIDAD 3 Equipo eléctrico subterráneo 79

UNIDAD 4 Pruebas de puesta en servicio en líneas subterráneas 127

UNIDAD 5 Localización de fallas en líneas subterráneas en media y alta tensión 182

UNIDAD 6 Prácticas de campo 204

UNIDAD 7 Criterios y políticas para la elaboración de los programas de mantenimiento 262


INTRODUCCIÓN

La presente guía se desarrolló para mantener criterios y políticas que contribuyan a la mejor elaboración, ejecución y seguimiento de las actividades del proceso de mantenimiento de líneas y redes de distribución subterránea en el ámbito de la División Centro Sur.

La redes eléctricas son una serie de elementos que sirven para convertir y transportar la energía y desempeñan un papel importante en la industria y el crecimiento poblacional, razón a la que se tiene la necesidad de formar ingenieros de distribución para desarrollar e implementar programas de mantenimiento y solución de casos, con la finalidad de garantizar un sistema altamente confiable y considerando al mismo tiempo la protección de nuestra ecología.

La temática de esta guía es infundir en el estudiante el entendimiento y confianza en un amplio campo de conceptos teóricos y prácticos que deben estar en la reserva de conocimientos de los estudiantes de ingeniería.

Se generan los criterios de mantenimiento preventivo y correctivo a líneas subterráneas de baja, media y alta tensión, las fuentes de datos que orientan los trabajos de mantenimiento, el mecanismo y control estadístico de sistemas de distribución así como la contribución al medio ambiente en las actividades de construcción y mantenimiento, minimizando el impacto ambiental.


OBJETIVO GENERAL

El estudiante distinguirá los criterios y políticas de mantenimiento a líneas y redes de distribución subterránea mediante el procedimiento correspondiente, con el fin de contribuir a la elaboración y seguimiento de las actividades del proceso de mantenimiento.


UNIDAD 1

SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN

OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante identificará la clasificación en baja, media y alta tensión de los sistemas de distribución subterránea, con el fin de comparar las características de cada uno de ellos.

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE: • Exposición por parte del profesor. (estrategia de recepción) • Discusión facilitadas por el profesor. (estrategia interpersonal) • Trabajo individual o grupal por parte de los estudiantes. (estrategia de proceso de

grupo) • Discusiones entre los estudiantes. (estrategia de proceso de grupo)

ÍNDICE Pág.

1.1 Introducción a la distribución subterránea 7

1.2 Materiales aislantes 27

1.3 Clasificación de los cables en baja, media y alta tensión 30

1.4 Seccionadores 37

1.5 Indicadores de falla 51


1.1 INTRODUCCIÓN A LA DISTRIBUCIÓN SUBTERRÁNEA.

Los sistemas de distribución de energía eléctrica tienen en la actualidad gran relevancia, ya que la mayoría de las actividades de producción o servicio dependen de una fuente de energía eléctrica para que puedan realizarse, por eso, día a día es más importante para el país que las empresas que basan su funcionamiento en energéticos, sean más eficientes en su proceso. Además, existen clientes que demandan cargas mayores de energía eléctrica y mejor calidad del suministro. Las redes de distribución de energía eléctrica subterráneas presentan importantes ventajas técnicas comparadas con las instalaciones aéreas, lo cual hace que se usen preferentemente cuando se requiere tener INSTALACIONES SEGURAS (en unidades habitacionales), CON ALTA CONFIABILIDAD EN LA CONTINUIDAD DEL SERVICIO (hospitales, industrias y hoteles), PARA LA DISTRIBUCIÓN DE GRANDES VOLÚMENES DE ENERGÍA (industrias y hoteles), EN LUGARES CON ESPACIOS RESTRINGIDOS (centros históricos) Y CUANDO SE TRATA DE PRESERVAR LA BELLEZA ARQUITECTÓNICA DE ALGÚN LUGAR (centros históricos y fraccionamientos residenciales).

FIG. 1.1.1 CUADRO COMPARATIVO ENTRE TIPO DE INSTALACIONES DE DISTRIBUCIÓN


FIG. 1.1.2 GRÁFICA COMPARATIVA DE COSTO A TRAVÉS DEL TIEMPO ENTRE

LOS DIFERENTES TIPOS DE INSTALACIONES DE DISTRIBUCIÓN Por tal motivo y como consecuencia del costo inicial de una red subterránea, los desarrolladores así como los clientes finales (usuarios de energía eléctrica) exigen excelentes parámetros de calidad y confiabilidad. Esta exigencia puede ser satisfecha con una red subterránea que esté bien construida y a la cual se le dé mantenimiento adecuadamente; es decir, que se construya atendiendo todas las disposiciones normativas de CFE, además de que en las Áreas de Distribución debe contarse con personal técnico preparado para operar y mantener este tipo de redes tomando en cuenta las características y las limitantes técnicas de los componentes de la red, así como las recomendaciones de los fabricantes de éstos. Antes de entrar a revisar los sistemas de distribución subterráneos es necesario que definamos lo que se entiende por sistema. Definimos como sistema a cualquier conjunto de cosas que, relacionadas entre sí ordenadamente, contribuyen a determinado objeto. Entonces, entendido de este modo, un sistema de distribución es el conjunto de elementos eléctricos, mecánicos y de obra civil que ordenadamente permiten transportar la energía eléctrica desde los puntos de entrega en los puntos de transformación (llamados subestaciones) hasta los puntos de suministro a los consumidores finales para su uso doméstico, comercial, industrial e inclusive turístico. Estas subestaciones pueden ser de distribución o de transmisión para el caso de las líneas subterráneas de alta tensión (69, 85 y 115 kV). Para el caso de esta guía se entenderá como red subterránea a cualquier Sistema de Distribución Subterránea en sus diferentes niveles de tensión (baja,


media y alta tensión). Esto se refiere tanto a los cables como a los accesorios, dispositivos y equipos que permiten transformar y conducir la energía eléctrica utilizando elementos que soportan estar instalados al nivel del suelo o por debajo de éste sin representar riesgos tanto para las personas en general, como para el personal técnico así como para los propios elementos de la red. Tomando en cuenta todo lo anterior, existen diversas formas de clasificar a los sistemas de distribución en general, lo cual también, en parte es aplicable a las redes subterráneas

CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE REDES DE DISTRIBUCIÓN Las redes de distribución se pueden clasificar por su:

• tipo de instalación (aéreas, mixtas o subterráneas, etc.) • configuración (radial, en anillo cerrado, en anillo abierto, etc.) • nivel de voltaje (alta tensión, media tensión y baja tensión) • tipo de servicio (urbano, rural, costa, express, etc.)

en todos estos casos, las redes de distribución tienen características propias que las hacen diferentes de las otras, por lo que se debe ubicar en cada región y en cada situación la red que es adecuada a las características de la misma.

FIG. 1.1.3 SISTEMA ELÉCTRICO DE GENERACIÓN-TRANSMISIÓN-DISTRIBUCIÓN


En el caso específico de las redes subterráneas se tiene la siguiente:

CLASIFICACIÓN DEL TIPO DE REDES SUBTERRÁNEAS Las redes subterráneas se pueden clasificar de varias formas:

• POR SU CONFIGURACIÓN: o En anillo

Con operación radial con una fuente de alimentación Con operación radial con dos fuentes de alimentación

Conectando las fuentes a un mismo equipo o accesorio de la red Conectando las fuentes a diferentes equipos o accesorios de la red

Con operación radial con tres fuentes de alimentación Conectando las fuentes a un mismo equipo de o accesorio de la red Conectando las fuentes a diferentes equipos o accesorios de la red

Con alimentación selectiva (también llamado primario selectivo) o Radial

• POR SU TIPO DE SISTEMA

o 200 ampers o 600 ampers

• POR SU TIPO DE INSTALACIÓN

o Distribución Residencial Subterránea (DRS) o Distribución Comercial y Turística Subterránea (DCS) o Distribución Comercial y Turística que requiere confiabilidad

(DCS) o Distribución Industrial (DIS)

Una fuente alimentación A un mismo equipo Dos fuentes alimentación A diferentes equipos A un mismo equipo

OPERACIÓN RADIAL

Tres fuentes alimentación A diferentes equipos

ANILLO

ALIMENTACIÓN SELECTIVA (PRIMARIO SELECTIVO)

CONFIGURACIÓN

RADIAL

200 AMPERS SISTEMA 600 AMPERS

DISTRIBUCIÓN RESIDENCIAL SUBTERRÁNEA (DRS)

DISTRIBUCIÓN COMERCIAL SUBTERRÁNEA (DCS)

DISTRIBUCIÓN TURÍSTICA SUBTERRÁNEA (DTS)

CLASIFICACIÓN DE REDES

SUBTERRÁNEAS

TIPO DE INSTALACIÓN

DISTRIBUCIÓN INDUSTRIAL SUBTERRÁNEA (DIS)

FIG. 1.1.4 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES SUBTERRÁNEAS


1.1.1. REDES SUBTERRÁNEAS CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL CON UN FUENTE DE ALIMENTACIÓN.

Son aquellas redes que cuentan con más de una trayectoria para proporcionar el servicio de energía eléctrica y que cuenta con una sola fuente de alimentación. Operan con dos trayectorias radiales con un punto normalmente abierto en el centro de la carga.

FIG. 1.1.5 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN

RADIAL CON UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN


1.1.2. REDES SUBTERRÁNEAS CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON

OPERACIÓN RADIAL CON DOS FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES A UN MISMO EQUIPO O ACCESORIO DE LA RED.

Son aquellas redes que cuentan con dos trayectorias para proporcionar el servicio de energía eléctrica cuya configuración es en anillo y cuentan con dos fuentes de alimentación con operación radial con un punto normalmente abierto en el centro de la carga. En éstas, las dos fuentes de alimentación se conectan a un solo elemento de la red, que bien puede ser un equipo (seccionador, por ejemplo) o un accesorio (conectador múltiple, por ejemplo).

FIG. 1.1.6 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL CON

DOS FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES A UN MISMO EQUIPO O ACCESORIO DE LA RED.


1.1.3. REDES SUBTERRÁNEAS CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL CON DOS FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES A DIFERENTES EQUIPOS O ACCESORIOS DE LA RED.

Son aquellas redes que cuentan con dos trayectorias para proporcionar el servicio de energía eléctrica cuya configuración es en anillo y cuentan con dos fuentes de alimentación con operación radial con un punto normalmente abierto en el centro de la carga. En éstas, las dos fuentes de alimentación se conectan a diferentes elementos de la red, que bien puede ser un equipo (seccionador, por ejemplo) o un accesorio (terminal de una transición, por ejemplo).

FIG. 1.1.7 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL CON

DOS FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES A DIFERENTES EQUIPOS O ACCESORIOS DE LA RED.


1.1.4. REDES SUBTERRÁNEAS CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL CON TRES FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES AL MISMO EQUIPO O ACCESORIO DE LA RED.

Son aquellas redes que cuentan con dos trayectorias para proporcionar el servicio de energía eléctrica cuya configuración es en anillo y cuentan con tres fuentes de alimentación con operación radial con un punto normalmente abierto en el centro de la carga. En éstas, las tres fuentes de alimentación se conectan al mismo elemento de la red, que bien puede ser un equipo (seccionador, por ejemplo) o un accesorio (conectador múltiple, por ejemplo).

FIG. 1.1.8 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL

CON TRES FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES AL MISMO EQUIPO O ACCESORIO DE LA RED


1.1.5. REDES SUBTERRÁNEAS CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON

OPERACIÓN RADIAL CON TRES FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES A DIFERENTES EQUIPOS O ACCESORIOS DE LA RED.

Son aquellas redes que cuentan con más de una trayectoria para proporcionar el servicio de energía eléctrica y cuentan con tres fuentes de alimentación con operación radial con un punto normalmente abierto en el centro de la carga. En éstas, las tres fuentes de alimentación se conectan a diferentes elementos de la red, que bien pueden ser un equipo (seccionador, por ejemplo) o un accesorio (terminales de una transición, por ejemplo).

FIG. 1.1.9 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN EN ANILLO CON OPERACIÓN RADIAL CON TRES

FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONECTANDO LAS FUENTES A DIFERENTES EQUIPOS O ACCESORIOS DE LA RED


1.1.6. REDES SUBTERRÁNEAS CON ALIMENTACIÓN SELECTIVA. Son aquellas redes con sistema en anillo (es decir, con más de una trayectoria para proporcionar el servicio de energía eléctrica) con operación radial con dos fuentes de alimentación que siguen la misma trayectoria, una de las cuales se considera como preferente y la otra emergente (también conocidas como alimentador primario y alimentador de respaldo, respectivamente) y que utiliza un seccionador con transferencia automática (coloquialmente conocido como transfer). A este tipo de configuración también se le conoce como Primario Selectivo.

FIG. 1.1.10 RED SUBTERRÁNEA CON ALIMENTACIÓN SELECTIVA (PRIMARIO SELECTIVO).


1.1.7. REDES SUBTERRÁNEAS CON CONFIGURACIÓN RADIAL. Son aquellas redes que cuentan con una sola trayectoria para proporcionar el servicio de energía eléctrica. Este tipo de configuración se aplica únicamente en los circuitos de baja tensión; por el contrario, en los circuitos de media tensión el uso de esta configuración esta restringida. Se utiliza solamente en ramales monofásicos que cuenten con dos transformadores como máximo sin considerar la distancia de separación entre éstos.

FIG. 1.1.11 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN RADIAL EN MEDIA TENSIÓN

FIG. 1.1.12 RED SUBTERRÁNEA CON CONFIGURACIÓN RADIAL EN BAJA TENSIÓN.


1.1.8 REDES SUBTERRÁNEAS CON SISTEMA DE 200 AMPERS. Son aquellas redes en las cuales la corriente que circula continuamente en sus elementos en condiciones normales o de emergencia, no rebasa los 200 ampers. Este sistema se utiliza en anillos que se derivan de los circuitos troncales de media tensión subterráneos (13.2 kV, 23 kV y 34.5 kV). Estas redes de 200 ampers estarán siempre configuradas en anillo con operación radial con una o más fuentes de alimentación. En condiciones de operación normal el anillo de media tensión estará abierto aproximadamente al centro de la carga o en el punto dispuesto por el centro de control (en coordinación con el personal operativo del área). Con el objeto de tener mayor flexibilidad, se tendrá un medio de seccionalización en todos los transformadores y derivaciones del anillo. Estas redes deberán tener un neutro corrido (instalado desde la subestación de distribución) de cable de cobre desnudo semi-duro o de acero recocido con bajo contenido de carbono recubierto de cobre con calibre de acuerdo a los cálculos de cortocircuito siendo el mínimo permitido de 33.6 mm2, con conexiones de puesta a tierra en varios puntos (“multiaterrizado”). Las redes de 200 ampers, para cargas comerciales e industriales utilizan un sistema de 3F-4H, mientras que para cargas residenciales uno de 1F-2H. Asimismo, las conexiones de puesta a tierra de todos los elementos debe ser en forma sólida (o como se dice coloquialmente, sólidamente “aterrizados”).

FIG. 1.1.13 ACCESORIOS SUBTERRÁNEOS DE 200 AMPERS.


1.1.9 REDES SUBTERRÁNEAS CON SISTEMA DE 600 AMPERS. Son las redes en las que los elementos que las componen están diseñados para conducir una corriente en condiciones normales o de emergencia mayor a los 200 ampers. Este sistema se utiliza en circuitos troncales de media tensión (de 13.2 kV hasta 34.5 kV). Estas redes de 600 ampers pueden estar configuradas en anillo o con alimentación selectiva. En condiciones de operación normal, el anillo de las mismas estará abierto aproximadamente al centro de la carga o en el punto dispuesto por el centro de control (en coordinación con el personal operativo del área). Estas redes tienen un diseño con neutro corrido multiaterrizado, que al igual que las redes de 200 ampers, debe ser de cable de cobre desnudo semi-duro o de acero recocido con bajo contenido de carbono recubierto de cobre con calibre de acuerdo a los cálculos de cortocircuito siendo el mínimo permitido de 33.6 mm2. En estas redes de 600 ampers se utiliza un sistema 3F-4H únicamente; además, en este caso los cables de potencia deberán tener un nivel de aislamiento del 100% (al igual que en las redes de 200 ampers) a excepción de los cables utilizados en las transiciones aéreo-subterráneas utilizadas para circuitos aéreos; en este caso, los cables de potencia deberán tener un nivel de aislamiento del 133%.

FIG. 1.1.14 ACCESORIOS SUBTERRÁNEOS DE 600 AMPERS.


1.1.10 DISTRIBUCIÓN RESIDENCIAL SUBTERRÁNEA (DRS) Este tipo de redes subterráneas se distingue por ser la de menor costo inicial respecto al resto; por lo tanto, utiliza las configuraciones más sencillas para reducir costos. Se usa preferentemente en unidades habitacionales de gran densidad poblacional (del tipo de interés social como los construidos por Infonavit o Fovissste) y en fraccionamientos residenciales de nivel medio y alto que no requieren de una muy alta confiabilidad. Por tal motivo, se emplean sistemas monofásicos (1F-2H) y en algunos casos, cuando la carga residencial es alta, se adoptan sistemas trifásicos (3F-4H). En estas redes se utilizan las configuraciones en anillo con operación radial aunque también se permite el uso de configuración radial, con las siguientes restricciones:

Se podrán conectar como máximo dos transformadores monofásicos en un ramal radial.

Sólo se podrá derivar como máximo dos veces este tipo de arreglo radial en un anillo de 200 ampers o de 600 ampers en un sistema completamente subterráneo.

No se podrán fraccionar desarrollos completos en etapas en este tipo de arreglo, en sistemas totalmente subterráneos.

De un sistema aéreo existente se podrán derivar tantos sistemas radiales como lo permitan las condiciones operativas del circuito aéreo.

Se instalarán indicadores de falla tanto en la derivación como en la troncal del circuito alimentador.

Cabe hacer algunas precisiones respecto al cuidado que se debe tener al construir, mantener y operar las redes DRS. En forma general, estas redes están construidas a partir de un alimentador aéreo y transiciones aéreo-subterráneas, por lo tanto, se deberá tener el cuidado de tener un sistema con neutro corrido (ya sea 3F-4H ó 1F-2H) en el alimentador aéreo de la red subterránea (se da por asentado que un alimentador completamente subterráneo será 3F-4H de acuerdo a lo establecido en la normatividad), ya que este neutro corrido, entre otras funciones, se usará como neutro común para los circuitos subterráneos en media y baja tensión. Esto obedece a que los transformadores monofásicos subterráneos tienen una conexión de estrella aterrizada (YT) en sus devanados, mientras que en sistemas trifásicos se tiene una conexión estrella-estrella y en ambos casos es indispensable el uso de un conductor de neutro corrido desde la propia subestación de distribución.


FIG. 1.1.15 VISTA GENERAL DE UNA RED RESIDENCIAL


1.1.11 DISTRIBUCIÓN COMERCIAL Y TURÍSTICA SUBTERRÁNEA

(DCS) Las redes DCS son los que se construyen para suministrar el servicio de energía eléctrica a clientes con un alto consumo como son: supermercados, centros comerciales, bancos, escuelas, hospitales, etc., así como para construir circuitos troncales totalmente subterráneos y salidas subterráneas de subestaciones de distribución para alimentar circuitos aéreos. Estas redes se distinguen por alimentar servicios con una alta densidad de carga. Dentro de estas redes comúnmente se encuentran las construidas en los centros históricos de diversas poblaciones en las cuales se requiere resaltar los atractivos arquitectónicos y turísticos de estos lugares. Al igual que en las redes DRS, en estas redes se usa un sistema trifásico de 3F-4H; por lo tanto, los alimentadores deberán tener neutro corrido (3F-4H). Una característica de estas redes es que se puede alimentar por diferentes transiciones aéreo-subterráneas o bien, conectarse a alimentadores subterráneos provenientes directamente de una subestación de distribución. Cuando estas redes se alimenten de circuitos existentes aéreos de 3F-3H, para respetar la conexión 3F-4H en la red subterránea se optará por la alternativa más económica de las siguientes:

• Instalar el conductor de neutro desde la subestación de distribución • Instalar un sistema de puesta a tierra “flotante” acatando las disposiciones

normativas Evidentemente, al manejar grandes volúmenes de energía, los elementos de este sistema deberán ser más robustos por lo que predominantemente se utilizan elementos de 600 ampers, con lo cual se incrementa el costo inicial de la red, pero en beneficio puede establecerse que se tiene una mayor flexibilidad al efectuar maniobras en la misma porque se utiliza una configuración en anillo con operación radial en sus distintas modalidades. En estas redes DCS no se permite la configuración radial. Como excepción, los únicos ramales radiales que se pudieran instalar en estas redes deben cumplir con las restricciones indicadas en el apartado anterior (como es el hecho de que únicamente se podrá derivar como máximo dos veces un arreglo radial en un anillo de 600 ampers en un sistema completamente subterráneo y que se instalarán indicadores de falla tanto en la derivación como en la troncal del circuito alimentador).


FIG. 1.1.16 DETALLE TRANSFORMADOR TIPO PEDESTAL EN UNA RED COMERCIAL


1.1.12 DISTRIBUCIÓN COMERCIAL Y TURÍSTICA QUE REQUIERE CONFIABILIDAD (DTS).

Estas redes se diseñan y construyen para alimentar desarrollos turísticos con grandes hoteles, centros comerciales, centros de convenciones y negocios con gran demanda de energía eléctrica; por lo tanto, tienen un mayor grado de equipamiento, siendo su operación y mantenimiento más complejos que las redes DRS y DCS con lo cual se logra una gran flexibilidad y confiabilidad del servicio. Estas redes se diseñan considerando una configuración con alimentación selectiva (primario selectivo) en la cual, la conexión a las cargas se hará con un seccionador con transferencia automática con el objeto de que cada acometida, en caso de que se presenta una falla de su circuito alimentador primario, el equipo (transfer) transfiera su carga al circuito de respaldo. En estos casos, los circuitos alimentadores se diseñarán y se deberán operar cuidando las cargas de operación y de emergencia del sistema en su conjunto. Al igual que en las redes DRS y DCS, en estas redes de alta confiabilidad se usa un sistema trifásico de 3F-4H; por lo tanto, los alimentadores deberán tener neutro corrido (3F-4H). Comúnmente, estas redes se puede alimentan por medio de circuitos completamente subterráneos provenientes directamente de una subestación de distribución. En el caso de que estas redes fueran alimentadas por medio de circuitos existentes aéreos de 3F-3H, para respetar la conexión 3F-4H en la red subterránea se optará por la alternativa más económica de las siguientes:

• Instalar el conductor de neutro desde la subestación de distribución • Instalar un sistema de puesta a tierra “flotante” acatando las disposiciones

normativas

FIG. 1.1.17 DETALLE DE SECCIONADOR TIPO PEDESTAL EN UNA RED TURÍSTICA


1.1.13 DISTRIBUCIÓN INDUSTRIAL (DIS). Los usuarios industriales representan grandes consumidores de energía eléctrica, como son plantas de manufactura, petroquímicas, de acero, de papel y otros procesos industriales. Estos sistemas aunque son de distribución y en ocasiones se alimentan en alta tensión a través de líneas de subtransmisión (es decir mayores de 69 kV). Con frecuencia el consumo de energía de estas industrias equivale al de una pequeña población. El diseño y la operación para el suministro de energía eléctrica a estos consumidores, así como en los trabajos de mantenimiento se deberá tomar en cuenta tanto la estructura de la red así como las posibilidades de transferencia de la carga, ya que esto determinará la confiabilidad del consumidor, que en este caso es muy importante debido al alto costo en los procesos de producción que significaría una interrupción de energía. En estas redes se utiliza un sistema de 3F-4H, en el cual se deberán contemplar las mismas consideraciones respecto al conductor de neutro que en las redes comercial (DCS) y de alta confiabilidad (DTS), es decir, se debe contar con un conductor de neutro corrido desde la subestación de distribución o bien, en su defecto instalarse un sistema de puesta a tierra “flotante”. La configuración de las redes industriales puede ser en anillo con operación radial en cualquiera de sus variantes, o bien en caso de requerirse, de alta confiabilidad utilizando equipos de transferencia. Esto se determina en función de los requerimientos de continuidad de los consumidores. Una característica de este tipo de redes es la de no contar con circuitos de baja tensión, ya que en su mayoría, los usuarios consumen grandes volúmenes de energía lo cual justifica que instalen su propia subestación particular para alimentarse en media tensión, por lo cual cada consumidor contará con una derivación si se trata de una red configurada en anillo o bien, contará con dos derivaciones en el caso de una red de alta confiabilidad.


FIG. 1.1.18 VISTA GENERAL DE UNA RED INDUSTRIAL


1.2 MATERIALES AISLANTES Un material aislante es aquel que impide la transmisión de la electricidad; por lo tanto, existe una gran cantidad de materiales que cumplen esta función como son: plástico, porcelana, vidrio, baquelita, compuestos poliméricos, aceite mineral, gases inertes, etc. De esta gran cantidad de materiales aislantes, en el caso de las redes subterráneas el más utilizado es el polietileno de cadena cruzada, mejor conocido como XLP aunque en algunas redes antiguas se pueden aún encontrar materiales aislantes que en la actualidad ya no se utilizan para fabricar los diferentes elementos como cables y accesorios. Tal es el caso del etileno-propileno (EP), también existen cables que en otras divisiones de CFE (en la Cd. de Veracruz, p. ej.) se tienen instalados desde hace muchos años con aislamiento de papel impregnado en aceite y cubierto con un revestimiento de plomo; sin embargo, actualmente se encuentran fuera de norma y ya no serán instalados en las redes de CFE. A continuación se describen algunos de los materiales aislantes usados actualmente en las redes subterráneas y su elemento de aplicación: No. Material aislante Uso

1 Polietileno de cadena cruzada (XLP) Cables de potencia y de baja tensión 2 Porcelana Boquillas de transformadores 3 Etileno propileno dieno (EPDM) Accesorios de media y baja tensión 4 Gas hexafluoruro de azufre (SF6) Seccionadores pedestal y sumergible 5 Aceite mineral dieléctrico Transformadores y seccionadores 6 Etileno propileno (EP) Cables de potencia y cintas aislantes 7 Policloruro de vinilo (PVC) Cintas aislantes 8 Aceite vegetal Seccionadores pedestal y sumergible 9 Polietileno de alta densidad (PAD) Cables de baja tensión

FIG. 1.2.1 Aislamiento de XLP (Polietileno de cadena

cruzada)

FIG. 1.2.2 Aislamiento de Porcelana


FIG. 1.2.3 Aislamiento de EPDM

FIG. 1.2.4 Aislamiento interno de gas SF6

FIG. 1.2.5 Aislamiento interno de aceite mineral

FIG. 1.2.6 Aislamiento interno de aceite vegetal

FIG. 1.2.7 Aislamiento de PVC (Policloruro de Vinilo)

FIG. 1.2.8 Aislamiento de EP (Etileno Propileno)


Como ya se mencionó anteriormente, la característica de estos materiales es la de no permitir el paso de la corriente eléctrica razón por la cual se les llama materiales aislantes o aislamientos. Esta cualidad se denomina resistencia eléctrica y se representa con el símbolo R cuyas unidades de medida son los ohms (Ω). En el caso de las redes subterráneas es importante conocer el valor de la resistencia del aislamiento tanto de los equipos eléctricos (como son los transformadores y seccionadores) como de los cables de potencia que las componen. Cada material presenta una resistencia diferente debido a su composición molecular y además está afectada por los parámetros físicos del cable como son espesor y longitud del mismo. En los cables de potencia valor de R (llamado resistencia de aislamiento) está dado por la siguiente expresión, por lo común en MΩ-m:

Donde: R = Resistencia de aislamiento K = Valor constante característico del material aislante D = Diámetro sobre el aislamiento d = Diámetro sobre la pantalla del conductor


1.3 CLASIFICACIÓN DE LOS CABLES EN BAJA, MEDIA Y ALTA TENSIÓN

La función primordial de un cable de potencia aislado es la de transmitir energía eléctrica a una corriente y tensión preestablecidos, durante cierto tiempo. En el caso de CFE, las tensiones a que estarán sometidos los cables de baja tensión serán de 220/127 volts en sistemas 3F-4H y 120/240 volts en sistemas 1F-2H, mientras que en media tensión serán de 13 200 volts, 23 000 volts y 34 500 volts y finalmente en alta tensión (también llamado subtransmisión) los valores de tensión serán de 69 000 volts, 85 000 volts y 115 000 volts. Entonces se establece la clasificación de los cables subterráneos en cuanto a su nivel de tensión en:

• Cables de baja tensión (hasta 600 volts) • Cables de potencia de media tensión (de 15 00 volts hasta 34 500 volts) • Cables de potencial de alta tensión (de 69 000 volts hasta 115 000 volts)

A su vez, los cables de baja tensión, utilizados en CFE se dividen, considerando su configuración, en:

o Cable unipolar. Está constituido por un solo conductor con aislamiento que puede ser de color negro o blanco.

FIG. 1.3.1 VISTA GENERAL DE UN CABLE UNIPOLAR DE BAJA TENSIÓN

o Cables múltiples en configuración triplex. Este cable es utilizado en sistemas

monofásicos de 2F-3H. Está constituido por tres cables unipolares reunidos entre sí, dos de los cuales se utilizan como fases y deben tener un aislamiento color negro y el tercer cable se debe utilizar como neutro de sección reducida y su aislamiento debe ser de color blanco. La identificación de los cables de fase se realiza por medio de una estría que sobresale de la superficie del aislamiento o bien, por una línea de color a lo largo de todo el cable, mientras que en el otro cable de fase no se tiene marca alguna.


FIG. 1.3.2 VISTA GENERAL DE UN CABLE TRIPLEX DE BAJA TENSIÓN

o Cables múltiples en configuración cuádruplex. Este cable es utilizado en

sistemas trifásicos de 3F-4H. Está constituido por cuatro cables unipolares reunidos entre sí, tres de los cuales se utilizan como fases y deben tener un aislamiento color negro y el cuarto cable se debe utilizar como neutro de sección reducida y su aislamiento debe ser de color blanco. La identificación de los cables de fase se realiza por medio de una estría que sobresale de la superficie del aislamiento o bien, por una línea de color a lo largo de todo un cable, mientras que en otro cable de fase se tienen dos estrías paralelas o bien dos líneas paralelas de color a lo largo de todo el cable, mientras que el cable de fase restante, no tiene marca alguna.

FIG. 1.3.3 VISTA GENERAL DE UN CABLE CUADRIPLEX DE BAJA TENSIÓN.

Las características técnicas de los cables de baja tensión que se utilizan en las redes subterráneas de CFE están normalizadas por la Especificación CFE E0000-02 “Cables para 600 V con Aislamiento de Polietileno de Cadena Cruzada o Polietileno de Alta Densidad”.


Por su parte, los cables de potencia de media tensión utilizados por CFE se clasifican por:

tipo de conductor: con conductor de aluminio

FIG. 1.3.4 VISTA GENERAL DE UN CABLE DE POTENCIA CON CONDUCTOR DE ALUMINIO.

con conductor de cobre

FIG. 1.3.5 VISTA GENERAL DE UN CABLE DE POTENCIA CON CONDUCTOR DE COBRE.

tipo de aislamiento

aislamiento de polietileno de cadena cruzada (XLP) aislamiento de polietileno de cadena cruzada retardante a las

arborescencias (XLP-RA) características del lugar de operación

cable de potencia para ambientes secos: es aquel cuyo diseño no implica protección contra el ingreso de humedad en la pantalla metálica


FIG. 1.3.6 VISTA GENERAL DE UN CABLE DE POTENCIA PARA AMBIENTES SECOS.

cable de potencia para ambientes húmedos: es aquel cuyo

diseño implica la protección contra el ingreso de humedad en la pantalla metálica

FIG. 1.3.7 VISTA GENERAL DE UN CABLE DE POTENCIA CON PARA AMBIENTES HÚMEDOS.

Las características técnicas de los cables de potencia de media y alta tensión que se utilizan en las redes subterráneas de CFE están normalizadas tanto por la Norma de Referencia NRF-024-CFE“Cables de potencia monopolares de 5 kV a 35 kV”, como por la Especificación CFE E0000-17 “Cables de potencia para 69 a 138 kV con aislamiento de XLP”. Las partes que componen un cable de potencia deben estar diseñados primordialmente para soportar el efecto combinado producido por la tensión a que está sometido y la corriente que conduce en su interior; además de considerar aspectos de temperatura y humedad.


Los elementos de un cable de potencia para cumplir con estas funciones son los siguientes:

• CONDUCTOR: es el elemento por el cual fluye la corriente eléctrica

• AISLAMIENTO: es el elemento que soporta la tensión aplicada

• CUBIERTA: es el elemento que proporciona la protección contra el ataque del tiempo y los agentes externos

Además de los componentes anteriores, cuando un cable de potencia está sometido a una tensión mayor a los 5 000 volts, requiere de un cuarto elemento fundamental para su operación correcta. Este elemento se denomina PANTALLA, que como función principal permite una distribución de los esfuerzos eléctricos en el aislamiento en forma radial y simétrica, logrando que en el espacio inmediato al conductor se tenga una tensión de línea uniforme y en la parte exterior del cable de potencia se tenga un potencial igual a cero al tenerse una conexión de puesta a tierra, también uniforme. En general, un cable de potencia de media tensión típico, usado por CFE cuenta con las siguientes partes:

FIG. 1.3.8 DETALLE DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN UN CABLE DE POTENCIA NORMALIZADO POR CFE

La función de cada una de estas partes se describe a continuación: Conductor: es el elemento por cual circula la corriente eléctrica, misma que está determinada tanto la sección transversal (calibre) del mismo.


Bloqueador contra el ingreso de humedad: es el elemento que evita que la humedad circule en forma longitudinal a través del conductor.

Pantalla semiconductora sobre conductor: es el elemento cuy función básica es la de evitar concentraciones de esfuerzos que se presentan en los intersticios de un conductor cableado, a consecuencia de la forma de los hilos.

Aislamiento: es el elemento cuya función es confinar la corriente eléctrica en el conductor y contener el campo eléctrico dentro de su masa.

Pantalla semiconductora sobre aislamiento: es el elemento cuya función es la de asegurar que el campo eléctrico se distribuya uniformemente en la superficie del aislamiento, ya que una distribución no uniforme conduce a un incremento de esfuerzos eléctricos en algunos fragmentos del cable, con su consecuente deterioro. El contacto íntimo de la pantalla semiconductora con el aislamiento, la conexión física adecuada de la pantalla metálica a tierra y, en general, la correcta aplicación de las pantallas sobre el aislamiento asegura la eliminación de estos esfuerzos tanto de forma longitudinal como tangencial. La conexión física a tierra de las pantallas, en dos o más puntos, es una práctica que debe observarse con especial cuidado.

Pantalla o malla metálica: la pantalla metálica tiene dos funciones, la primera es crear una distribución radial y simétrica de los esfuerzos eléctricos en la dirección de máxima resistencia del aislamiento mientras que la segunda es la de proveer al cable de una capacitancia a tierra uniforme. El diseño de una pantalla metálica se debe efectuar de acuerdo a la función que desempeñará en el cable y que puede ser cualquiera con cualquiera de los siguientes propósitos:

a) Como malla electrostática

b) Para conducir corriente de falla

c) Como pantalla de neutro En CFE la pantalla metálica en los cables de potencia se utiliza para propósitos electrostáticos. Cinta separadora: Las funciones de este elemento son las de sujetar a los alambres de cobre de la pantalla metálica para darles rigidez y de alguna manera bloquear el paso de la humedad hacía la malla de tierras (pantalla metálica) del cable de potencia. Comúnmente está fabricado de una cinta de plástico transparente llamada MYLAR®.


Cubierta de PVC: La función primordial de las cubiertas en sus diferentes combinaciones es la de proteger al cable de los agentes externos del medio ambiente que los rodea, tanto en la operación, como durante la instalación.


1.4 SECCIONADORES Para proporcionar flexibilidad en la operación de una red subterránea, es indispensable que las partes componentes de los circuitos de media tensión tengan la característica de poder seccionarse en partes para que, en caso presentarse una falla el tramo afectado pueda ser aislado de una manera ágil del resto de la red para minimizar la afectación de los consumidores; de la misma forma; o bien, al momento de realizar los trabajos de mantenimiento que impliquen la desenergización de un tramo de la red, estas actividades no afecten el suministro de energía a los consumidores. Para cubrir este requerimiento, tanto los accesorios de media tensión como los equipos eléctricos subterráneos cuentan con características especialmente diseñadas para seccionar los diferentes tramos de la red. Por lo tanto, los seccionamientos en una red subterránea se efectuar de dos formas:

• A través de los equipos eléctricos subterráneos, como son seccionadores y transformadores.

• A través de los conectores aislados separables de operación con carga, para sistemas de 200 ampers.

Los primeros serán descritos con mayor amplitud en la unidad 3 de la presente guía, entre tanto los segundos se exponen a continuación.

Primero, se define como conectores aislados separables: “al sistema completamente aislado, usado para efectuar la unión eléctrica de un cable de potencia aislado a un equipo eléctrico o a otros cables de potencia, o a ambos, de tal manera que la conexión entre ellos pueda ser establecida o interrumpida fácilmente acoplando o separando las partes de unión del conector con la interfase o interfases operativas”.

Es decir, que con este sistema el acoplamiento y la desconexión entre los cables de potencia y los equipos eléctricos o entre los cables de potencia mismos, se efectúa como si se armaran o se desmontaran las partes de un rompecabezas.

Para la realización de maniobras con estos accesorios, debemos tener presentes estas dos consideraciones:

a) Una vez armado el conjunto, se obtiene un sistema de frente muerto. Esto quiere decir que en condiciones normales no hay posibilidad de que con algún medio externo se alcance el conductor del cable de potencia ni las partes vivas del accesorio que se encuentran al voltaje nominal de la red.


b) El acoplamiento entre los diferentes accesorios se logra por medio de interfases operativas que están estandarizadas por normas internacionales, por lo tanto existe la posibilidad de intercambiar los accesorios de diferentes fabricantes.

Ahora bien, a los conectores aislados separables se les clasifica en dos grandes grupos, los cuales se diferencian entre sí por su capacidad de conducción de corriente. Estos dos grupos se denominan como sigue:

• Accesorios de 200 ampers

• Accesorios de 600 ampers

En forma general, los accesorios de 200 ampers a su vez están subdivididos en dos grupos que son:

o Operación con carga

o Operación sin tensión

mientras que los accesorios de 600 ampers únicamente están diseñados para una operación sin tensión.

De esta manera, dependiendo de la forma en que pueden ser operados por parte del personal, se tienen tres tipos de accesorios:

• Operación con carga (200 ampers)

• Operación sin tensión (200 ampers)

• Operación sin tensión (600 ampers)

Esta clasificación indica la forma en que el accesorio debe ser manejado por los linieros de redes subterráneas, es decir, para cada tipo de accesorio se deberán tomar diferentes consideraciones al momento de ejecutar maniobras sobre el cable de potencia y los accesorios, así como al realizar trabajos de mantenimiento.

Para el caso que nos ocupa únicamente se tendrán accesorios de 200 ampers de operación con carga y con accesorios de 600 ampers de operación sin tensión.


a. OPERACIÓN CON CARGA.

En este grupo se encuentran los conectores separables de 200 ampers. Esta clase de conectores de operación con carga se caracteriza porque su conexión se efectúa uniendo dos elementos, uno fijo y otro móvil entre los cuales se conforma una cámara que es donde se extingue el arco eléctrico que se forma cuando la corriente es interrumpida. Esta conexión y desconexión se realiza metiendo o sacando el accesorio removible a presión sobre el accesorio fijo con un empujón firme para el caso de la conexión y un jalón también firme para desconectar ambos accesorios.

Dentro de esta clasificación se encuentran los siguientes accesorios:

No. DESCRIPCIÓN MARCA CAT. No. 1. Conectador tipo codo 200 A operación con carga 15 kV Elastimold 166LR-WX * 2. Conectador tipo codo portafusible 200 A operación con carga 15

kV Elastimold 166FLR-WX *

3. Terminal tipo inserto 200 A operación con carga 15 kV Elastimold 274LR-WX * 4. Conectador tipo codo 200 A operación con carga 25 kV Elastimold 1601A4 5. Terminal tipo inserto 200 A operación con carga 25 kV Elastimold 2701A4 6. Conectador múltiple 200 A operación con carga 15 kV de 2 vías Elastimold 164J2 7. Conectador múltiple 200 A operación con carga 15 kV de 3 vías Elastimold 164J3 8. Conectador múltiple 200 A operación con carga 15 kV de 4 vías Elastimold 164J4 9. Conectador múltiple 200 A operación con carga 25 kV de 2 vías Elastimold 274J2 10 Conectador múltiple 200 A operación con carga 25 kV de 3 vías Elastimold 274J3 11 Conectador múltiple 200 A operación con carga 25 kV de 4 vías Elastimold 274J4 12 Terminal tipo inserto doble 200 A operación con carga 15 kV Elastimold 1602A3R 13 Terminal tipo inserto doble 200 A operación con carga 25 kV Elastimold 2702A1

La construcción de éstos accesorios se muestra a continuación así como también en las figuras siguientes se ilustra la manera en que se realiza la extinción del arco entre los dos accesorios al conectarse o desconectarse con carga y por consiguiente, con potencial.


Fig. 1.4.1 Conectador tipo codo 200 ampers operación con carga 15 kV

Fig. 1.4.2 Conectador tipo codo portafusible 200 ampers operación con carga 15 kV

Fig. 1.4.3 Terminal tipo inserto 200 ampers operación con carga 15 kV

Fig. 1.4.4 Conectador tipo codo 200 ampers operación con carga 25 kV


Fig. 1.4.5 Terminal tipo inserto 200 ampers operación con carga 25 kV

Fig. 1.4.6 Conectador múltiple 200 ampers operación con carga 15 kV de 2 vías







Fig. 1.4.12 Terminal tipo inserto doble 200 ampers operación con carga 15 kV

Fig. 1.4.13 Terminal tipo inserto doble 200 ampers operación con carga 25 kV

Como ya se mencionó anteriormente la operación de apertura y cierre con carga se realiza entre dos accesorios. Uno de estos accesorios es el conectador tipo codo de 200 ampers de operación con carga, mientras que su contraparte puede ser cualquiera de los siguientes accesorios:

o Terminal inserto 200 ampers de operación con carga ó

o Conectador múltiple de 200 ampers de operación con carga de 2, 3 ó 4 vías que, para efectos prácticos, se comporta como una barra aislada que conecta a 2, 3 ó 4 terminales inserto de operación con carga.

Entre estos accesorios se realiza la extinción del arco cuando se realiza la acción de conexión o desconexión de un circuito subterráneo bajo condiciones normales, es decir, estos dos accesorios actúan en conjunto como si se tratará de un rompedor de carga (load buster) del tipo aéreo.

Las siguientes figuras ilustran el proceso que siguen los accesorios cuando se realiza la acción de conexión o desconexión entre el conectador tipo codo 200 ampers operación


con carga y la terminal inserto 200 ampers operación con carga. Sin embargo, la operación del conectador tipo codo sería idéntica si se tratase de una de las boquillas del conectador múltiple de 200 ampers operación con carga de 2,3 ó 4 vías.

DESCONEXIÓN DE CONJUNTO CODO-INSERTO DE OPERACIÓN CON CARGA

PASO 1. El conectador tipo codo se encuentra haciendo contacto firme con la terminal inserto por lo que la corriente fluye libremente en los elementos de conexión (contactos) que se forman con la parte metálica de la varilla (que también se le conoce como “electrodo”) del codo y un contacto metálico en forma de cilindro localizado dentro de la cámara del inserto.

FIG. 1.4.14 DETALLE DE OPERACIÓN CON CARGA ENTRE UN CONECTADOR TIPO

CODO 200 Y UNA BOQUILLA TIPO INSERTO 200 –PASO 1–.


PASO 2. El conectador tipo codo inicia su carrera hacía fuera del inserto con lo cual

empieza la formación del arco eléctrico al moverse los contactos de los dos accesorios.


CODO 200 Y UNA BOQUILLA TIPO INSERTO 200 –PASO 2–. PASOS 3, 4 Y 5

El codo continúa su carrera hacía afuera del inserto con lo cual se forma el arco eléctrico al interrumpirse el paso libre para el flujo de la corriente. En este momento al formarse el arco eléctrico, nótese que si bien la parte metálica de la varilla o electrodo del codo (contacto eléctrico) ya se separó de la parte cilíndrica metálica dentro del inserto (contacto eléctrico), la parte plástica de color blanco de la varilla o electrodo del codo aún permanece dentro del cilindro metálico del inserto, por lo cual se encuentra muy próximo al arco eléctrico confinado en la cámara cilíndrica del inserto. La acción del arco eléctrico quema el material blanco (que entre otras características es desionizante) de la varilla o electrodo del codo así como también el material plástico existente dentro de la cámara del inserto, por lo que ambos, codo e inserto, expulsan gases que inmediatamente rellenan el espacio existente en la cámara cilíndrica del inserto aumentando la presión en esta cámara de arqueo con lo que se enfría y desioniza el arco por lo que éste ya no se puede sostener y se extingue sin salir del conjunto codo-inserto.




Al separarse los dos accesorios, una vez extinguido el arco eléctrico, el estado que guarden ambos puede ser cualquiera de los siguientes:

• Codo con potencial e inserto con potencial • Codo sin potencial e inserto con potencial • Codo con potencial e inserto sin potencial

Cabe aclarar que el inserto definitivamente estará conectado a un equipo eléctrico (por ejemplo, un transformador) o bien a otro accesorio que esté sólidamente conectado al cable de potencia. En el caso de un conectador múltiple, éste accesorio está unido sólidamente al cable de potencia. Para este último, al realizarse las operaciones descritas en los pasos 1 al 3, el comportamiento de la boquilla del conectador múltiple (también llamado “J” –jota–) tendrá un comportamiento idéntico al de la boquilla inserto, así como también, el estado que guardaran el codo y el conectador míltiple es


similar a los descritos entre el conectador tipo codo y la boquilla tipo inserto. Mientras tanto, el conectador tipo codo estará invariablemente conectado a un cable de potencia.

En cambio, cuando se realiza la conexión del codo con el inserto, en condiciones normales el objetivo final es que ambos estén energizados, ya sea que inicialmente el codo esté energizado y el inserto desenergizado con lo que al realizar la conexión el codo “alimentará” al inserto o a la inversa en donde el codo está desenergizado y el inserto energizado con lo que, al conectarse el inserto “alimentará” al codo.

Durante todos estos movimientos de maniobra se presentará el arco y se extinguirá del modo ya descrito.

También cabe la posibilidad de que ya en campo se requiera conectar o desconectar un codo desenergizado con un inserto desenergizado con lo que, al final ambos accesorios (con sus respectivos complementos, cable y equipo eléctrico) quedarán desenergizados. En este caso, al realizar estas maniobras de conexión/desconexión no se presentará arco eléctrico debido a la ausencia de potencial.

Si consideramos que, para cada maniobra de conexión/desconexión y viceversa con potencial en alguno de los dos accesorios (codo e inserto) existe la formación de un arco eléctrico, entonces la parte blanca de plástico de la varilla del codo de operación con carga expulsará gases al quemarse por la presencia del arco por lo que el material con el que está construida se erosionará y se desgastará. Ante esto se recomienda no realizar más de 10 operaciones de cierre/apertura (conexión/desconexión) con carga para mantener la estabilidad del material de la varilla o electrodo del codo.

De la misma forma, este tipo de codos de operaciones con carga tienen la capacidad de realizar una operación de cierre contra falla sin que el operario resulte afectado por este cierre contra falla siempre y cuando el codo se encuentre en el caso que se menciona anteriormente de no tener más de 10 operaciones de conexión/desconexión con carga. Por lo tanto se recomienda que, una vez que el conjunto codo-inserto haya alcanzada las 10 operaciones con carga o después de haberse realizado un cierre contra falla, se deberá de cambiar el conjunto codo-inserto para asegurar que no representan peligro alguno en su operación.

Una recomendación práctica es instalar una tarjeta de material plástico en cada codo y, por medio de una perforadora, ir marcando con agujeros el número de veces que se opera con carga el conjunto codo-inserto.


Como ya se describió, el conjunto codo-inserto puede ser operado con cargas hasta de 200 ampers con un máximo de 10 operaciones de apertura/cierre y puede ser conectado contra falla en una sola ocasión. Cabe mencionar que este tipo de maniobras se realizan en forma habitual en las redes monofásicas porque los transformadores utilizados en las redes subterráneas monofásicas tienen la característica de no tener otro medio de seccionamiento en media tensión. Sin embargo, este no es el caso de los transformadores trifásicos, por lo que se recomienda que en las redes subterráneas que tengan transformadores trifásicos, la apertura y cierre con carga se realice a través de los medios de seccionamiento internos de los propios transformadores trifásicos para evitar el desgaste innecesario del conjunto codo-inserto.

Con estos accesorios se realiza la operación de apertura-cierra con carga. Sin embargo, el sistema de 200 ampers incluye también otros accesorios que se interconectan con los anteriores pero ya no son de operación con carga, sino que, se operan o instalan en muerto o bien su función es la de cubrir los accesos al potencial como son los tapones aislantes. Estos accesorios se enumeran a continuación:

No. DESCRIPCIÓN MARCA CAT. No. 1. Tapón aislante 200 ampers para inserto 200 ampers 15 kV con

punto de prueba Elastimold 168DRG

2. Tapón aislante 200 ampers para inserto 200 ampers 25 kV con punto de prueba

Elastimold 274DRG

3. Boquilla estacionaria doble 200 ampers 15 kV Elastimold 164FT 4. Boquilla estacionaria doble 200 ampers 25 kV Elastimold 274FT 5. Boquilla estacionaria sencilla 200 ampers 15 kV Elastimold 161SOP 6. Boquilla estacionaria sencilla 200 ampers 25 kV Elastimold 272SOP

Fig. 1.4.19 Tapón aislante 200 ampers para inserto 200 ampers 15 kV con punto de prueba

Fig. 1.4.20 Tapón aislante 200 ampers para inserto 200 ampers 25 kV con punto de prueba


Fig. 1.4.21 Boquilla estacionaria doble 200 ampers 15 kV Fig. 1.4.22 Boquilla estacionaria doble 200 ampers 25 kV

Fig. 1.4.23 Boquilla estacionaria 200 ampers operación con carga15 kV

Fig. 1.4.24 Boquilla estacionaria 200 ampers operación con carga 25 kV

La manera en que se identifica un conectador tipo codo de 200 ampers de operación con carga respecto de un conectador tipo codo de 200 ampers de operación sin tensión es, la franja blanca que rodea el cuerpo cilíndrico del accesorio; esto además de la evidente diferencia entre su tamaño y configuración. Esta franja blanca se observa claramente en la siguiente figura:


FIG. 1.4.25 DETALLE DE LA FRANJA BLANCA QUE IDENTIFICA A UN CONECTADOR TIPO CODO DE 200 AMPERS DE OPERACIÓN CON CARGA


1.5 INDICADORES DE FALLA

La complejidad de algunas redes subterráneas requiere de dispositivos que permitan localizar las fallas de una manera simple y efectiva a un costo accesible. La solución a este requerimiento es cubierto por un dispositivo llamada comúnmente Indicador de Fallas. El indicador de falla es un dispositivo de carátula, aunque también puede ser del tipo de señal luminosa o movimiento de bandera y puede estar equipado con una acción de respaldo, que sea una señalización sonora. La función principal del indicador de falla es señalizar el paso de una corriente de falla de cortocircuito en sistemas de distribución subterránea. Los indicadores de falla se pueden clasificar de las siguientes formas:

• Por el número de fases: o Monofásicos o Trifásicos

• Por su forma de señalización: o Visible

Carátula Tipo globo (ojo de pescado) Lámpara luminosa (LED)

o Sonora o Radiofrecuencia o Salida remota

• Por su tipo de montaje: o TC de núcleo cerrado (tipo dona) o Punto de prueba

• Por su operación: o De auto-restablecimiento

por voltaje por corriente temporizado

o De restablecimiento manual


Un análisis adecuado de la red, muestra que el uso de indicadores de falla situados a todo lo largo de la trayectoria del cable de potencia de media tensión brinda una solución económica y confiable para la detección y localización de fallas. En la práctica, los indicadores de falla en una red subterránea se instalan en cada transformador o equipo de seccionamiento. Para localizar la sección de falla del circuito se sigue la trayectoria desde la alimentación hasta el punto normalmente abierto de la red en anillo, revisando cada indicador de falla a lo largo de la misma.

MONOFÁSICOS FASES TRIFÁSICOS

Carátula Globo (ojo de pescado) VISIBLE Lámpara luminosa (LED)

SONORA RADIOFRECUENCIA

SEÑALIZACIÓN

SALIDA REMOTA TC DE NÚCLEO CERRADO (TIPO DONA) MONTAJE PUNTO DE PRUEBA

Por voltaje Por corriente AUTO-RESTABLECIMIENTO Temporizado

CLASIFICACIÓN DE INDICADORES DE FALLA

OPERACIÓN

RESTABLECIMIENTO MANUAL FIG. 1.5.1 CLASIFICACIÓN DE INDICADORES DE FALLA

FIG. 1.5.2 INDICADOR DE FALLA DE TC CON NÚCLEO CERRADO CON SEÑALIZACIÓN DE CARÁTULA


FIG. 1.5.3 INDICADOR DE FALLA DE PUNTO DE PRUEBA CON SEÑALIZACIÓN DE LÁMPARA LUMINOSA

FIG. 1.5.4 INDICADOR DE FALLA DE PUNTO DE PRUEBA CON SEÑALIZACIÓN DE SALIDA REMOTA (FIBRA ÓPTICA) Cuando se detecta un indicador con una indicación de que ha ocurrido una falla, ésta (la falla) se localiza entre el detector con indicación de “falla” (indicador operado) y el siguiente detector con indicación de “normal” (indicador no operado). Por ejemplo, considérese una falla en una red subterránea del tipo residencial, en anillo con operación radial, abierto aproximadamente al centro de la carga y provisto de transformadores con seccionador en anillo (figura 1.5.5). Si suponemos que la falla se presentó entre los transformadores E-4 y E-5, y que el lado “B” del seccionador en anillo del transformador E-7 está normalmente abierto como se indica en el diagrama de la figura siguiente, los pasos a seguir para restablecer el servicio en la red después de ocurrida la falla serían los siguientes:


1. Inspeccionar los indicadores de falla desde la transición 1 (T-1) hasta el

transformador E-7. 2. Establecer el tramo fallado considerando que el transformador E-4 tendrá

operado el indicador de fallas mientras que el indicador del transformador E-5 estará sin abanderar.

3. Seccionar el transformador E-4 con lo cual se secciona de un lado el tramo

fallado.

4. Seccionar el transformador E-5, con esto queda seccionado en sus dos extremos el tramo fallado.

5. Enlazar el transformador E-7, con esto la carga de los transformadores E-5 y

E-6 se alimenta a través del transformador E-7.

6. Localizar y corregir la falla en el tramo seccionado, lo cual se realiza con la ventaja de no tener la presión de restablecer en forma inmediata ya que todos los clientes cuentan con servicio.

E-1 E-2 E-3 E-4 E-5 E-6 E-7

E-14 E-13 E-12 E-11 E-10 E-9 E-8

T-1

T-2

NA (Punto normal-mente abierto)

Circu

ito a

éreo

de m

edia

tensió

n

Cable subterráneo demedia tensión con falla

FIG. 1.5.5 CASO TÍPICO DE USO DE INDICADORES DE FALLA EN UNA RED SUBTERRÁNEA


UNIDAD 2

NORMAS DE DISTRIBUCIÓN – CONSTRUCCIÓN – LÍNEAS SUBTERRÁNEAS

OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante interpretara las normas de un sistema de distribución subterráneo en baja, media y alta tensión con la finalidad de utilizar en la construcción y mantenimiento de las mismas.



ÍNDICE Pág.

2.1 Simbología y sistemas 56

2.2 Circuitos 57

2.3 Componentes 61

2.4 Planos 65

2.5 Generalidades 72


2.1 SIMBOLOGÍA Y SISTEMAS.

Generalmente se entiende por simbología al conjunto o sistema de símbolos, entendiéndose por estos a como la imagen con la que a través de los sentidos (por ejemplo, visualmente) se representa un concepto de acuerdo a rasgos o características que se asocian con esta imagen por una convención socialmente aceptada. Los símbolos deben diferenciarse de los signos, ya que estos últimos "significan", es decir sirven como meros referentes o imágenes de una cosa; mientras los segundos, a más de significar, "simbolizan", es decir que trasmiten un mensaje que constituye la idea simbolizada por el símbolo. Las convenciones en cuanto a definiciones y simbologías tienen un carácter fundamental cuando se transfiere información de un sistema eléctrico, en las etapas de diseño, construcción, operación y mantenimiento del mismo; por tal motivo, en las Normas de Distribución – Construcción – Líneas Subterráneas de CFE establecen simbología para utilizarse en los planos eléctricos.

Fig. 2.1.1 Carátula de las Normas de Distribución – Construcción – Líneas Subterráneas


2.2 CIRCUITOS.

Para los circuitos, los símbolos utilizados son los siguientes:

Fig. 2.2.1 Símbolos para planos


Fig. 2.2.2 Símbolos para planos


Fig. 2.2.3 Símbolos para Diagramas Unifilares


2.3 COMPONENTES

Respecto a los diferentes componentes de una red subterránea, accesorios, equipos, etc., se utilizan los siguientes símbolos:



Fig. 2.3.3 Símbolos para Planos y Obra Civil


Fig. 2.3.4 Símbolos para Obra Civil


2.4 PLANOS

• En todos los planos se utilizará la simbología y nomenclatura indicadas en las Normas de Distribución – Construcción – Líneas Subterráneas.

• Las instalaciones eléctricas aéreas necesarias para alimentar la red subterránea deberán mostrarse en planos diferentes de ésta.

• Todos los planos generales de media y baja tensión, obra civil y alumbrado público deben contener la siguiente información:

o Norte geográfico, el cual se indicará en el primero o segundo cuadrante del plano, orientado hacia donde convenga al proyecto.

o Notificación.

o Trazo de calles con sus nombres.

o Simbología.

• Se podrán utilizar planos de las siguientes dimensiones (en mm): Plano tipo I (ANSI B)

Fig. 2.4.1 Plano tipo I (ANSI B)


Plano tipo II (ANSI C)

Fig. 2.4.2 Plano tipo II (ANSI C)

Plano tipo III (ANSI D)

Fig. 2.4.3 Plano tipo III (ANSI D)


• El cuadro de referencia se dibujará en la esquina inferior derecha de cada plano y deberá contener la información indicada en el siguiente dibujo:

Fig. 2.4.4 Cuadro de referencia para planos

• Las escalas que se utilizarán para la elaboración de planos de redes subterráneas, estarán en función del tamaño del desarrollo, como se indica a continuación:

o Para el cuadro de localización general que permita ubicar al desarrollo con respecto a un punto importante de referencia:

Escala 1:50,000 para la localización con respecto a la ciudad

Escala 1:10,000 para la localización en un área urbana

o Para el área de lotificación se podrán utilizar:

Escala 1:500 para desarrollos de 1 a 5 bancos de transformación

Escala 1:1,000 para desarrollos de 6 a 20 bancos de transformación

Escala 1:2,000 para desarrollos de más de 20 bancos de transformación


• Cada plano deberá contener toda la información necesaria para su clara comprensión e interpretación y que como mínimo será la siguiente:

o PLANO GENERAL DE MEDIA TENSIÓN.

Recuadro de localización general.

Trayectoria de los circuitos.

Localización de transiciones aéreo-subterráneas, indicando circuitos y subestaciones que las alimentan.

Localización de equipos y dispositivos.

Identificación de equipos, circuitos y fases.

Diagramas trifilares o unifilares, indicando todos los componentes eléctricos tratándose de apegar los trazos a la configuración real en campo.

Cuadro de dispositivos en el cual se deberá indicar el tipo, cantidad y características de los dispositivos eléctricos, debiéndose indicar la ubicación de cada uno de los elementos.

Simbología y claves eléctricas del Plano de planta y diagrama trifilar o unifilar.

Notas aclaratorias que sean necesarias.

o PLANO GENERAL DE BAJA TENSIÓN.


Localización de transformadores, registros, concentración de medidores y acometidas.

Identificación de acuerdo a las Normas correspondientes de transformadores, circuitos, registros y concentraciones de medidores y de ser necesario las acometidas.

Cuadro de cargas, en el que se indicará por cada transformador:

• Número.

• Carga por tipo de lote, departamento, etc.

• Cantidad de cada tipo de lotes, departamentos, etc.

• Carga por lotes, departamentos, etc.

• Carga por tipo de luminaria.

• Cantidad de cada tipo de luminaria.

• Carga por alumbrado.

• Carga total.


• Capacidad del transformador.

• Porcentaje de utilización del transformador.

o PLANO DE DETALLES DE LA OBRA ELÉCTRICA.

Estructuras de transición aéreo-subterráneas.

Conexiones del equipo y dispositivos.

Conexiones de los sistemas de puesta a tierra.

Concentraciones de medidores.

Dispositivos de identificación.

Cualesquiera otros detalles importantes.

o PLANO DE ALUMBRADO.


Localización de transformadores o registros de los que se alimentara la red de alumbrado, equipos de medición, protección y control, luminarias y registros.

Cuadro de cargas indicando por transformador: su número, carga por tipo de luminaria, cantidad de cada tipo de luminaria y carga total.

Diagrama unifilar.

o PLANO GENERAL DE LA OBRA CIVIL.

Trayectoria de los bancos de ductos.

Localización de bóvedas, pozos de visita, registros, concentraciones de medidores, bases de equipos y muretes.

Nomenclatura de todos los componentes de la obra civil.

Cortes de avenidas, calles y banquetas.

Cuadro de los componentes de la red, el que se indicará el número, tipo y norma de cada bóveda, pozo de visita, registro, bases de equipo y muretes; para los bancos de ductos se indicará su nomenclatura.

o PLANO DE DETALLES DE LA OBRA CIVIL.

En este Plano se mostrarán los detalles constructivos de: bóvedas, pozos de visita, registros, base de equipos muretes y detalles importantes, especificando su norma correspondiente.

o MEMORIA TÉCNICA DESCRIPTIVA.

Generalidades del desarrollo.


• Nombre oficial del desarrollo y propietario.

• Localización.

• Tipo de desarrollo.

• Descripción general.

• Etapas de construcción.

Descripción general del proyecto.

• Generalidades.

• Objetivo.

• Especificaciones, normas y reglamentos.

• Demandas eléctricas.

• Fuentes de alimentación.

• Tipos de sistemas a utilizar.

• Configuraciones de la red de media tensión.

• Material de conductores, tipo y nivel de aislamientote cables de media y baja tensión.

• Etapas de construcción.

Descripción de la obra eléctrica.

• Cálculos eléctricos para determinar

o Capacidad de transformadores.

o Sección transversal de conductores.

o Ampacidad de cables.

o Regulación de voltaje.

o Pérdidas.

o Cortocircuito.

• Indicar cantidad de y ubicación de transiciones de líneas de media tensión aéreas a subterráneas.

• Indicar el equipo de transformación, seccionalización, protección, indicación de fallas, accesorios de media y baja tensión que se instalarán.

• Descripción de la red de media tensión.

• Descripción de la red de baja tensión.


• Descripción de la acometida de media tensión, domiciliaria y a concentraciones de medidores.

• Conexiones de sistemas de puesta a tierra.

• Listado del equipo y materiales por instalar, indicando marcas, modelos y normas aplicables.

Descripción de la obra.

• Describir en forma breve los elementos de la obra civil que se utilizarán y su aplicación, indicando las normas correspondientes.

Identificaciones.

• En base a las Normas correspondientes, describir la identificación de los elementos eléctricos y civiles que se realiza en Planos de proyectos y además como se efectuará físicamente en la obra dicha identificación.

Alumbrado público.

• Describir el sistema de alumbrado y los cálculos eléctricos correspondientes, tomando en consideración que será obligatorio el uso de sistemas de alumbrado ahorrador y circuitos de restricción horaria.


2.5 GENERALIDADES



UNIDAD 3

EQUIPO ELÉCTRICO SUBTERRÁNEO

OBJETIVO ESPECÍFICO: El estudiante examinará los equipos eléctricos en los sistemas de distribución subterráneo en baja, media y alta tensión con el fin de operarlos adecuadamente y evitar accidentes.



ÍNDICE Pág.

3.1 Introducción equipo eléctrico 80

3.2 Transformadores 80

3.3 Seccionadores 97

3.4 Equipos de transferencia 101

3.5 Accesorios separables 102


3.1 Introducción equipo eléctrico.

En este capítulo el estudiante conocerá los equipos eléctricos utilizados en las redes de distribución subterránea, en baja, media y alta tensión. Examinará los diferentes tipos, usos, características, operación y mantenimiento, etc.

3.2 Transformadores.

Se denomina transformador a un dispositivo electromagnético que permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida) manteniendo la frecuencia.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Estas bobinas o devanados se denominan primario y secundario.

La representación esquemática del transformador es la siguiente:

Fig. 3.2.1 Representación esquemática de un transformador elemental

http://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencial

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro


Siendo su símbolo el siguiente:

Fig. 3.2.2 Símbolo de un transformador de dos devanados

Su funcionamiento es como se describe a continuación:

• La bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente alterna.

• Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro.

• Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el

flujo magnético circulará a través de las espiras de este devanado secundario.

• Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras (vueltas) del "Secundario", se generará por el alambre del secundario un voltaje. Habría una corriente si hay una carga (si el secundario está conectado a una resistencia o a un foco por ejemplo)

• La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el

"Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje.

La relación entre el voltaje de entrada (Vp), la aplicada al devanado primario y el voltaje inducido en el lado secundario (Vs), es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) .

Np / Ns = Vp / Vs


Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado.

Cuando el secundario tiene un mayor número de vueltas que el primario, el voltaje en aquel es mayor que en el primario y, por consiguiente, el transformador aumenta el voltaje. Cuando el secundario tiene un número menor de vueltas que el primario, el transformador reduce el voltaje. Sin importar cual sea el caso, la relación siempre se da en términos del voltaje en el primario, el cual puede aumentarse o reducirse en el devanado secundario.

En general, los transformadores trifásicos pueden tener sus devanados conectados de dos formas distintas:

o Devanado conectado en Delta (Δ)

o Devanado conectado en Estrella ( Y )

Los transformadores normalizados por CFE para usarse en las redes subterráneas constan de un devanado primario con conexión en estrella (a diferencia de los transformadores para redes aéreas que tienen un devanado en delta) y un devanado secundario conectado también en estrella, ambos aterrizados.

Esta configuración se tiene para minimizar los efectos producidos por la ferrorresonancia que se presenta al realizar maniobras unipolares o monofásicas en sistemas subterráneos trifásicos.

Además de esto, la diferencia principal entre los transformadores aéreos y los transformadores subterráneos es el equipamiento con que estos últimos cuentan para su conexión a los cables subterráneos así como para la protección propia del transformador.


Fig. 3.2.3 Diagrama trifilar de un transformador con conexión delta-estrella (Δ-Y)

En este caso en que la conexión es delta-estrella (Δ-Y), en un transformador trifásico que opera a 13200 V entre fases en el lado primario y a 220/127 V en el lado secundario, la relación de transformación es de:

N = 13200 V ÷ (220 V ÷ √3) = 13200 ÷ 127 = 109.937

Fig. 3.2.3 Diagrama trifilar de un transformador con conexión estrella-estrella (Y-Y)

Para el caso de un transformador trifásico con devanados conectados en estrella-estrella (Y-Y) que opera en el lado primario a 13200 V entre fases y en el lado secundario a 220/127 V, la relación de transformación se adquiere en la siguiente fórmula:

N = 13200 V ÷ 220 V = 7621 V ÷ 127 V = 60.000


3.2.1 Tipos de transformadores.

Desde el punto de vista operativo, básicamente se tienen dos grandes grupos en los que se dividen los transformadores subterráneos:

Sistemas de 200 ampers

Sistemas de 600 ampers

Esto se deriva de la aplicación de los accesorios con los cuales los transformadores se conectan a la red subterránea.

3.2.1.1 Sistemas de 200 ampers

Para este tipo de redes, donde se utilizan primordialmente conectores tipo codo de 200 amperes de operación con carga además de su complemento que es la terminal inserto 200 amperes operación con carga, los calibres de los cables (tanto primarios como secundarios) son reducidos, esto es porque la corriente máxima que deberán soportar

es de 200 amperes. Por lo tanto, aquí son aplicables todos los accesorios de operación con carga. Debido a la poca carga que se maneja en este tipo de redes, su uso comúnmente se restringe al uso residencial (fraccionamientos y unidades habitacionales) y eventualmente se utilizan en redes del tipo comercial con pequeñas demandas. Por tal motivo a los transformadores utilizados en este tipo de redes se le denomina TRANSFORMADOR TIPO

DRS (Distribución Residencial Subterránea), el cual por especificaciones de CFE siempre será de construcción tipo pedestal. Para este sistema se tienen transformadores DRS monofásicos y trifásicos.

Los transformadores DRS monofásicos son los más sencillos en su construcción pero, debido a su poco equipamiento, su operación es menos simple que la operación de los transformadores trifásicos. De entrada, el medio de seccionamiento y enlace en media tensión para formar la configuración en anillo de la red subterránea no cuenta con dispositivos en aceite (seccionadores en anillo sumergidos en aceite). Este seccionamiento se realiza a través de un conectador tipo codo de 200 ampers de operación con carga en conjunto con una terminal tipo inserto de 200 ampers de


operación con carga, de hecho estos accesorios fueron originalmente diseñados para su uso exclusivo en este tipo de transformadores y debido a su versatilidad, su uso se extendió a los transformadores trifásicos.

Los elementos de protección con que cuenta un transformador monofásico únicamente son contra sobrecorrientes, teniendo los siguientes:

a. Fusible de expulsión, también conocido como fusible bayoneta (BAY-O-NET) o fusible tipo cigarro.

b. Fusible limitador de corriente de rango parcial. c. Fusible de aislamiento d. Interruptor Termomagnético (ITM)

Todos los fabricantes de transformadores los suministran con los dos primeros, mientras que los dos últimos son opcionales y se entregan bajo pedido.

Este par Fusible de Expulsión-Fusible Limitador de Corriente de Rango Parcial son los más utilizados. Para cubrir las necesidades actuales, los fusibles de expulsión se diseñan para proteger contra la sobrecarga de capacidades (kVA) mayores, tanto en transformadores monofásicos como trifásicos. El arreglo que normalmente se maneja es un esquema de protección de dos fusibles con un fusible limitador de corriente de respaldo. En este arreglo, las fallas y las corrientes secundarias de sobrecarga se despejan con el fusible de expulsión (bayoneta), y las fallas de alto nivel de cortocircuito se despejan con el fusible limitador de corriente. Los dos fusibles están conectados en serie y coordinados de modo que el fusible limitador de corriente funcione únicamente sobre faltas internas del propio transformador. Si el fusible de expulsión (bayoneta) no se usa en serie con un fusible limitador de corriente, entonces se requiere un fusible de aislamiento.

El fusible de expulsión de alta corriente de sobrecarga, es un conjunto integrado por el fusible y una cámara de alojamiento diseñada especialmente para reducir la temperatura de operación. El diseño de la bayoneta permite que el cartucho (eslabón fusible) sea fácilmente reemplazable en campo.

A diferencia del fusible de expulsión que se puede reemplazar en campo, el fusible limitador de corriente de rango parcial se encuentra dentro del tanque del transformador, por lo tanto este fusible cuando opera no se reemplaza en campo siendo necesario sacar de operación el equipo y trasladarlo a un taller de reparación.

En todos los transformadores con configuración en anillo se tienen boquillas para la entrada de la alimentación y boquillas para la salida de la misma, por regla general las


ubicadas del lado izquierdo se conocen como LADO “A” y las del lado derecho como LADO “B”.

De esta forma, el diagrama unifilar del transformador de pedestal monofásico para conectarse en anillo es el siguiente:

SS

Lado “A” Lado “B” Fusible de Expulsión

Fusible de Aislamiento

Fusible Limitador de Corriente

Devanado Primario

Devanado Secundario

Interruptor Termo Magnético

Conectador tipo Codo 200 A

Operación Con Carga

Conectador tipo Codo 200 A

Operación Con Carga

Boquillas tipo espada

Cambiador de Taps

Aterrizamiento

Figura 3.2.4 Diagrama unifilar de un transformador tipo pedestal monofásico con cuatro dispositivos de protección contra sobrecorriente (FE, Faisl, FLC e ITM).

Como se observa en el diagrama, la boquilla tipo pozo del lado “A” entra al gabinete del transformador y conecta a una barra sólida que se interconecta con la boquilla tipo pozo del lado “B”. En estas boquillas se conecta en forma atornillable la terminal inserto 200 ampers de operación con carga; estos insertos se conectan a las boquillas tipo pozo del transformador a través de una unión roscada para darle firmeza mecánica. Posteriormente, en los insertos se instalan los conectadores tipo codo 200 ampers operación con carga, los cuales se conectan en forma de ensamble a presión. De esta forma es como se realizan las maniobras de seccionamiento y ser forma el anillo en este tipo de transformadores con lo que se aprovechan enteramente, las propiedades del conjunto codo-inserto de 200 ampers operación con carga.


Para el caso de los transformadores monofásicos, el hecho de tener dos boquillas en el lado de alta no quiere decir que se trate de un transformador monofásico para conectarse de fase a fase, sino que indica que la misma fase que alimenta al transformador por el lado denominado “A” es la que sale por la boquilla del lado denominado “B” ya que se trata de transformadores de retorno por tierra mejor conocidos como YT. Las capacidades normalizadas de estos equipos son: 37.5, 50, 75 y 100 kVA.

Figura 3.2.5 Fusible de expulsión de alta capacidad de sobrecorriente dentro de su cartucho completo


Figura 3.2.6 Vista de corte del conjunto del fusible de expulsión

integrado con su cartucho


Figura 3.2.7 Vista general de un transformador monofásico tipo pedestal


Los transformadores trifásicos DRS utilizan los mismos medios de protección que los transformadores monofásicos DRS. La única diferencia operativamente hablando es que, aparte de los diferentes voltajes de salida y las fases que de ellos derivan, los transformadores trifásicos cuentan con la ventaja de tener un seccionador en anillo de 200 amperes en su devanado de media tensión (lado de alta); de esta forma, las

propiedades del conjunto codo-inserto 200 amperes de operación con carga en realidad no son indispensables para la operación de estos transformadores en las redes en anillo, ya que la operación con carga para enlazar o desenlazar la red primaria se realiza con el seccionador que está sumergido en aceite, el cual extingue el arco formado al abrir o enlazar el anillo primario.

Figura 3.2.8 Montaje del fusible de expulsión en su cámara de alojamiento


Figura 3.2.9 Vista lateral del conjunto fusible cartucho y bayoneta

SS

Lado “A” Lado “B”

Fusible de Expulsión

Fusible de Aislamiento


Devanado Primario

Devanado Secundario

Interruptor Termo Magnético

Conectador tipo Codo 200 A Conectador tipo Codo 200 A


Cambiador de Taps

Aterrizamiento

Seccionador en anillo de 200 A

Figura 3.2.10 Diagrama unifilar de un transformador trifásico tipo DRS

para sistemas de 200 ampers


Figura 3.2.11 Vista general de conexión de fusibles de expulsión y limitadores de corriente de rango parcial en transformador trifásico DRS

En un transformador trifásico en anillo, las boquillas son marcadas como H1A, H2A, H3A, para la conexión de los cables de la fuente A, y como H1B, H2B, H3B, para los de la fuente B, mientras que el neutro primario se identifica por H0. Esto indica que la boquilla H1A corresponde a la fase A del lado “A”, la boquilla H2A corresponde a la fase B del lado “A” y la boquilla H3A corresponde a la fase C del lado “A”, mientras que la boquilla H1B corresponde a la fase A del lado “B”, la boquilla H2B corresponde a la fase B del lado “B” y la boquilla H3B corresponde a la fase C del lado “B”. Las capacidades de los transformadores trifásicos DRS son: 75, 112.5, 150 y 225 kVA.


3.2.1.2 Sistemas de 600 ampers

Para los redes con sistemas de 600 ampers, las cuales se utilizan primordialmente para alimentar cargas del tipo comercial de alto consumo así como a desarrollos turísticos e

industriales, los calibres del cable de potencia de la red primaria son mayores (500 y 750 kCM); por tal motivo, los accesorios para el cable de potencia son más robustos y sus uniones para interconectarse son del tipo roscadas. Por esto, los accesorios serán invariablemente para operarse sin tensión, es decir, si se requiere desconectar un codo de 600 ampers, éste no puede operarse o manejarse con en el caso de las instalaciones DRS, sino que necesariamente se deberá

seccionar el tramo de circuito para trabajar sobre ellos con el tramo desenergizado es decir en muerto.

A este tipo de equipos o transformadores que se utilizan en este tipo de redes se les conoce como DCS (Distribución Comercial Subterránea) y su montaje puede ser de tipo pedestal o sumergible. Para este tipo de transformadores, de acuerdo a la norma de CFE, no se tienen de tipo monofásico, únicamente se manejan equipos trifásicos con devanados estrella-estrella como el tipo DRS. Las capacidades de los transformadores DCS son 300 y 500 kVA.

A diferencia de los transformadores DRS, estos transformadores están protegidos únicamente por un fusible limitador de corriente de rango completo. Este accesorio combina la alta capacidad de interrupción de un fusible limitador de corriente de uso general con fusibles que se alojan en cámaras secas, es decir, que no requieren de aceite aislante para su enfriamiento. Estos portafusibles se operan con pértiga aislada. El montaje del portafusible es para operarse sin carga por lo que tiene un aviso integrado a un mecanismo tipo clavija de seguridad, esto es para prevenir cualquier retiro involuntario del fusible mientras que el transformador se encuentra energizado.

Desde su diseño, los portafusibles de operación sin carga se anclan mecánicamente con el mecanismo del seccionador radial de operación con carga, por lo tanto, se debe tener un cuidado extremo de no modificar este arreglo.


Por el contrario, cuando el transformador está desenergizado por la operación del seccionador radial de operación con carga, el bloqueo de seguridad se puede mover permitiendo el acceso a los fusibles limitadores de corriente de rango completo.

Figura 3.2.12 Vista del mecanismo de bloqueo para acceder a los fusibles limitadores de corriente en transformadores DCS.

Figura 3.2.13 Conjunto de fusible limitador de corriente de rango completo con su ensambladura tipo bayoneta.


Figura 3.2.14 Conjunto de fusible limitador de corriente de rango completo con su ensambladura tipo bayoneta

Figura 3.2.15 Detalle de la cámara de un fusible limitador de corriente de rango completo fallada.


Lado “A” Lado “B”


Devanado PrimarioDevanado Secundario

Conectador tipo Codo 600 A Conectador tipo Codo 600 A


Cambiador de Taps

Aterrizamiento

Seccionador en Anillo de 600 A

Seccionador Radial

Figura 3.2.15 Diagrama unifilar de un transformador trifásico tipo DCS

para sistemas de 600 ampers


3.3 Seccionadores.

El seccionador es un equipo que se utiliza para interrumpir o restablecer corrientes en circuitos eléctricos en forma manual o automática. Los sistemas de distribución subterránea son susceptibles a fallas, por lo tanto, requieren de equipos que aíslen los circuitos eléctricos que presentan un daño. La afectación al sistema depende del tipo de seccionador instalado. Así también, los sistemas exigen equipo de seccionalización con el que se puedan hacer conexiones y desconexiones ágiles y seguras, las características y cantidad de los equipos irán acorde a la importancia del sistema de distribución a utilizar.

Fig. 3.3.1 Vista general de un seccionador tipo pedestal

En los sistemas de distribución subterránea residencial, comercial, turístico e industrial encontramos seccionadores de diferentes características operativas, cada uno diseñado para un fin determinado.


3.3.1 Principio de operación.

El principio básico de operación es la apertura o cierre de dos contactos para interrumpir o restablecer una corriente en un circuito eléctrico, extinguiendo el arco producido. Se tienen seccionadores que manejan los contactos por medio de mecanismos de resortes o neumáticos y para la extinción del arco eléctrico se usan cámaras de interrupción en aceite, aire vacío o de hexafluoruro de azufre.

3.3.2 Tipos de seccionadores.

Por su operación los seccionadores se clasifican: a. Manuales b. Automáticos

Los seccionadores manuales son aquellos que requieren de personal para su operación de apertura y cierre o reposición de fusibles. Los seccionadores automáticos son aquellos que para su operación de cierre o apertura no requieren de personal.


Por su tipo de construcción los seccionadores se clasifican en:

a. tipo pedestal

b. tipo sumergible

c. transferencia automática tipo pedestal El seccionador tipo pedestal de acuerdo al número de vías tiene colocados sus accesorios, boquillas, etc. En uno o dos frentes, para el caso de un frente solo se tiene un gabinete adosado al tanque que al abrirse, el personal tiene acceso a las conexiones, accesorios y perillas externas de los contactos ubicados en el interior del tanque. Así también, encontramos la placa de datos con el diagrama de conexiones del equipo. Para el caso de dos frentes el tanque viene provisto de dos gabinetes uno al lado opuesto del otro, regularmente este equipo es de operación manual y su colocación se hace sobre una base a nivel del piso. El seccionador tipo sumergible está construido de tal manera que aun cuando este sumergido en agua debe operar satisfactoriamente, su principal característica es que todos sus accesorios, boquillas, perillas de operación de contactos, placas de datos, válvulas de sobrepresión, etc. Se ubican en la cubierta del tanque, lo cual facilita la operación, el mantenimiento y las conexiones de los cables de media tensión. Este tipo de seccionadores, normalmente son de operación manual y el acabado de estos es especial contra la corrosión; y el sello debe asegurar que no le penetre el agua ya que se ubican en bóvedas abajo del nivel del piso.


3.4 Equipos de transferencia.

El seccionador de transferencia automática tipo pedestal, es similar al seccionador tipo pedestal; solo que el primero cuenta con un mecanismo para abrir o cerrar los contactos a base de resortes o un sistema neumático, el cual está conectado a una caja de control que recibe señales de corriente a través de TC´s y de voltaje a través de TP´s instalados en el interior del seccionador, lo cual permite sensar el estado en que se encuentra la alimentación preferente, la caja de control tiene selectores de ajuste de tiempo de: perdida de alimentación preferente y retorno de alimentador, que una vez programados los ajustes y dejando la perilla del control en posición de automático; cuando el seccionador detecta ausencia de potencial en la alimentación preferente hace su cambio en el tiempo programado a la alimentación emergente, quedando en el estado hasta que vuelva la energía a la alimentación preferente para volver a hacer el cambio.

En resumen, los seccionadores para sistemas de distribución subterránea nos permiten conectar y desconectar secciones de nuestro sistema en forma ágil, sencilla y con gran seguridad.


3.5 Accesorios separables.

Recordemos la definición de los conectores aislados separables: “se definen como un sistema completamente aislado, usados para efectuar la unión eléctrica de un cable de potencia aislado a un equipo eléctrico o a otros cables de potencia, o a ambos, de tal manera que la conexión entre ellos pueda ser establecida o interrumpida fácilmente acoplando o separando las partes de unión del conector con la interfase o interfaces operativas”.

Es decir, que con este sistema el acoplamiento y la desconexión entre los cables de potencia y los equipos eléctricos o entre los cables de potencia mismos, se efectúa como si se armaran o se desmontaran las partes de un rompecabezas.

Para la realización de maniobras con estos accesorios, debemos tener presentes estas dos consideraciones:

a) Una vez armado el conjunto, se obtiene un sistema de frente muerto. Esto quiere decir que en condiciones normales no hay posibilidad de que con algún medio externo se alcance el conductor del cable de potencia ni las partes vivas del accesorio que se encuentran al voltaje nominal de la red.

b) El acoplamiento entre los diferentes accesorios se logra por medio de interfaces operativas que están estandarizadas por normas internacionales, por lo tanto existe la posibilidad de intercambiar los accesorios de diferentes fabricantes.

Ahora bien, a los conectores aislados separables se les clasifica en dos grandes grupos, los cuales se diferencian entre sí por su capacidad de conducción de corriente. Estos dos grupos se denominan como sigue:

• ACCESORIOS DE 200 AMPERES

• ACCESORIOS DE 600 AMPERES


En forma general, los accesorios de 200 amperes a su vez están subdivididos en dos grupos que son:

I. OPERACIÓN CON CARGA

II. OPERACIÓN SIN TENSIÓN

Mientras que los accesorios de 600 amperes únicamente están diseñados para una OPERACIÓN SIN TENSIÓN.

De esta manera, dependiendo de la forma en que pueden ser operados por parte del personal, se tienen tres tipos de accesorios:

• OPERACIÓN CON CARGA (200 AMPERES)

• OPERACIÓN SIN TENSIÓN (200 AMPERES)

• OPERACIÓN SIN TENSIÓN (600 AMPERES)

Esta clasificación indica la forma en que el accesorio debe ser manejado por los linieros de redes subterráneas, es decir, para cada tipo de accesorio se deberán tomar diferentes consideraciones al momento de ejecutar maniobras sobre el cable de potencia y los accesorios, así como al realizar trabajos de mantenimiento.

Para el caso de las redes subterráneas construidas en el ámbito de la División Centro Sur, éstas se configuran únicamente con accesorios de 200 amperes de operación con carga y/o con accesorios de 600 amperes de operación sin tensión (en algunas redes antiguas de la Zona Acapulco aún se tienen operando algunos codos e insertos de 200 amperes de operación sin tensión).

NOTA: EN EL ÁMBITO DE LA DIVISIÓN CENTRO SUR, LAS REDES SUBTERRÁNEAS DE MEDIA TENSIÓN QUE ACTUALMENTE SE ESTÁN CONSTRUYENDO, COMO REGLA GENERAL ÚNICAMENTE SE UTILIZAN ACCESORIOS DE 200 AMPERES DE OPERACIÓN CON CARGA Y ACCESORIOS DE 600 AMPERES DE OPERACIÓN SIN TENSIÓN.


3.5.1 Accesorios operación con carga (200 A)

En este grupo se encuentran los conectores separables de 200 amperes. Esta clase de conectores de operación con carga se caracteriza porque su conexión se efectúa uniendo dos elementos, uno fijo y otro móvil entre los cuales se conforma una cámara que es donde se extingue el arco eléctrico que se forma cuando la corriente es interrumpida. Esta conexión y desconexión se realiza metiendo o sacando el accesorio removible a presión sobre el accesorio fijo con un empujón firme para el caso de la conexión y un jalón también firme para desconectar ambos accesorios.


Los accesorios más utilizados en sistemas de 200 A son:


3.5.2 Accesorios operación sin tensión (600 A)

En la sección anterior se describieron los accesorios de operación con carga, que se reducen a los sistemas de 200 ampers. Estos sistemas, por su limitada capacidad de conducción de corriente (como máximo 200 ampers) comúnmente se utilizan para construir redes subterráneas residenciales (DRS) así como redes subterráneas comerciales (DCS) con pequeñas cargas con un calibre del cable de potencia de 3/0 AWG como máximo.

No obstante, cuando se tiene la necesidad de manejar corrientes mayores a 200 ampers para alimentar cargas comerciales, turísticas o industriales, el calibre del cable de potencia utilizado es mayor a 3/0 AWG, por lo que se tiene que considerar el manejo de cable de potencia de 500 y 750 kCM. Bajo estas condiciones, las conexiones entre los diferentes elementos que componen una red subterránea deberán ser más robustas para eliminar los problemas de formación de falsos contactos y formación de puntos calientes. Esto se resuelve con la utilización de accesorios con una capacidad de conducción de 600 ampers; por lo tanto, a diferencia de los accesorios de 200 ampers en el que el conjunto codo-inserto se acopla o desacopla únicamente ensamblando o desensamblando a presión el codo sobre el inserto para realizar la conexión o desconexión de los componentes de una red subterránea, el sistema de 600 ampers no permite esta flexibilidad ya que al ser más robusto también tiene una construcción y ensamble más rígido, a través de uniones atornillables de frente muerto. Por tal motivo, la operación de estos accesorios será invariablemente SIN TENSIÓN.

ADVERTENCIA: LOS ACCESORIOS DE 600 AMPERES ESTÁN DISEÑADOS PARA OPERARSE SIN TENSIÓN, ES DECIR QUE SU MANEJO (TRABAJOS QUE REQUIERAN ENSAMBLE O DESARMADO DE LOS ACCESORIOS) POR PARTE DEL LINIERO SERÁ ESTRICTA E INVARIABLEMENTE EN MUERTO Y ASEGURÁNDOSE QUE EL CONDUCTOR DEL CABLE DE POTENCIA SE ENCUENTRA SÓLIDAMENTE ATERRIZADO.

Algunos de los accesorios de 600 amperes más utilizados en nuestras redes de distribución subterránea son los siguientes:


No. DESCRIPCIÓN MARCA CAT. No.

1. Conectador tipo codo 600 ampers operación sin tensión 15 y 25 kV (cuerpo “T”)

Elastimold K655BLR

2. Empalme separable 600 ampers operación sin tensión 15 y 25 kV. (cuerpo “Y”)

Elastimold K655BVS

3. Adaptador de cable Elastimold 655CA-W *

4. Conector de compresión Elastimold 03700X *

5. Boquilla extensora 600 ampers 15 y 25 kV Elastimold K655BE

6. Tapón aislante 600 ampers tipo perno con punto de prueba para 15 y 25 kV

Elastimold K656DR

7. Tapón aislante 600 ampers BIP atornillable para 15 y 25 kV

Elastimold K650BIP

8. Conectador unión 600 para 15 y 25 kV Elastimold K650CP

9. Conectador múltiple 600 ampers operación sin tensión 15 y 25 kV de 2 vías

Elastimold K650J2

10 Conectador múltiple 600 ampers operación sin tensión 15 y 25 kV de 3 vías

Elastimold K650J3

11 Conectador múltiple 600 ampers operación sin tensión 15 y 25 kV de 2 vías

Elastimold K650J4


Este tipo de accesorios de 600 ampers operación sin tensión son utilizados habitualmente junto con cable de potencia de 500 y 750 kCM en troncales de circuitos subterráneos que alimentan grandes cargas comerciales, turísticas e industriales; por esta razón que se requiere una conexión robusta entre estos elementos. Esta unión firme la proporcionan los accesorios roscados que están completamente aislados, como se observa en las siguientes figuras. Como lo indica la definición de los conectores aislados separables, éstos forman un sistema completamente aislado que, en los puntos donde el cable de potencia tiene terminación y se conecta a un equipo eléctrico o a otro cable de potencia del mismo calibre, los accesorios de 600 ampers envuelven al conductor del cable de potencia por lo que no hay posibilidad alguna, en condiciones normales, que a través de un arreglo formado por este tipo de accesorios se pueda alcanzar el conductor del cable de potencia desde el exterior del mismo. Esto asegura que las condiciones normales en que trabajarán estos accesorios son acordes con el diseño del cable de potencia, que a su vez ofrece al liniero la seguridad de que el cable


se encuentra a un potencial cero, es decir que a través de las bajantes de tierra de las pantallas metálicas tiene una sólida referencia a tierra.

Ahora bien, operativamente esto acarrea algunas dificultades que, como consecuencia de las características de los accesorios de 600 ampers de operación sin tensión, ya que no nos permiten tener un punto en la red subterránea en el cual se pueda instalar fácilmente un equipo de puesta a tierra para realizar trabajos de mantenimiento en las instalaciones. Esto requiere de la implantación de algunas técnicas de trabajo un poco diferentes a las que se venían realizando para poder aterrizar el conductor del cable de potencia.

ADVERTENCIA: PARA LA EJECUCIÓN DE MANIOBRAS CON ESTOS ACCESORIOS (DE 600 AMPERES DE OPERACIÓN SIN TENSIÓN), LA ÚNICA CONSIDERACIÓN QUE DEBE HACERSE ES QUE LOS TRABAJOS SE REALICEN EN MUERTO.

Bajo esta consideración, adquiere especial importancia la detección de ausencia de potencial, así como las técnicas para aterrizamiento de instalaciones subterráneas porque, como se observa en las figuras, cuando se ensamblan varios accesorios de 600 ampers, este arreglo queda completamente aislado.

En la práctica, debido a las necesidades que se tienen en las redes subterráneas, en muchas ocasiones se requiere hacer derivaciones de troncales subterráneas con accesorios de 600 ampers para alimentar cargas con sistemas subterráneos de 200 ampers, o viceversa, también se puede tener la necesidad de conectar equipos eléctricos diseñados para sistemas de 600 ampers en una red de 200 ampers, p. ej. Si algún transformador pedestal DCS con boquillas tipo perno de 600 ampers a una red subterránea construida con cable de potencia calibre 1/0 AWG.

Para resolver éstos casos, se aprovecha la versatilidad del sistema de conectores aislados separables, que a través de la estandarización de sus superficies de contacto o interfase entre un accesorio que aloja y otro que es alojado, permite armar como si se tratara de un rompecabezas a diferentes accesorios sin importar su capacidad de conducción de corriente (200 ó 600 ampers); esto se logra al aplicar elementos de transición que se colocan entre los accesorios de 600 ampers y los de 200 ampers.


Estos elementos de transición se enlistan a continuación:

No. DESCRIPCIÓN MARCA CAT. No.

1. Boquilla reductora 600/200 para 15 y 25 kV Elastimold 600RTWS

2. Boquilla reductora 600/200 con inserto integrado para 15 kV operación con carga

Elastimold

3. Boquilla reductora 600/200 con inserto integrado para 25 kV operación con carga

Elastimold

Como estos accesorios se acoplan a los accesorios de 600 ampers, su unión es del tipo roscado; por ejemplo una boquilla reductora 600/200 sencilla, cuando se requiera conectarse a un conectador tipo codo 600 ampers operación sin tensión, la maniobra se realizará como si se tratara de un tapón 600BIP. Es decir la instalación de la boquilla se efectuará con el cable en muerto. Así mismo, el ensamblado de un inserto 200 de operación con carga a una boquilla reductora 600/200 se realiza en forma roscada, por lo que deberán de tenerse las mismas consideraciones.


3.5.3 Punto de prueba capacitivo.

Como ya se mencionó anteriormente, al ensamblarse un conjunto ya sea únicamente con accesorios de 200 ampers operación con carga o únicamente con accesorios de 600 ampers operación sin tensión o con un conjunto de los dos tipos de accesorios de 600 y 200 ampers interconectados entre sí, al final del armado, el conductor del cable de potencia así como los contactos y partes vivas de los accesorios quedan completamente protegidos por el cuerpo aislante del mismo.

Esto cumple con las normas de seguridad que indican que un cable de potencia así como sus accesorios deben tener la capacidad de ofrecer una referencia a tierra para que los linieros puedan tener contacto tanto con las superficie del cable como con el exterior de los accesorios.

Sin embargo, al realizarse trabajos de mantenimiento en campo, en ocasiones es necesario trabajar directamente con el cable o desarmar el conjunto de accesorios tanto en los pozos de visita como en algunos equipos eléctricos. Para esto es necesario conocer con certeza si el cable, accesorios y equipos se encuentran desenergizados o sea sin potencial. Para cubrir esta necesidad, los conectadores tipo codo 200 cuentan con un punto de prueba que permite, a través del uso de detectores de potencial luminosos y sonoros, confirmar la existencia de potencial o por el contrario, su ausencia, de tal manera que son los únicos puntos en los cuales directamente en el accesorio se puede determinar la existencia de voltaje en el conjunto de accesorios.

En las siguientes figuras se observa el punto de prueba de algunos accesorios, tanto de 200 como de 600 amperes. Cabe hacer mención que estos puntos de prueba no están en contacto directo con el potencial de fase, sino que entre este punto y el conductor o partes vivas del accesorio existe material aislante y lo que provoca que este punto registre un cierto voltaje es por el acercamiento que se hace de la parte conductiva del punto de prueba con el potencial dentro del cuerpo del accesorio, pero de ninguna manera constituye una conexión eléctrica. Esto es evidente en la figura del codo de 200 ampers de operación con carga en el cual se observa con claridad la separación que existe entre el conector que está al potencial de la línea (de color rojo), mientras que el punto de prueba capacitivo (de color verde) únicamente recoge parte del campo eléctrico generado por el conector. En el caso del codo de 600 amperes de operación sin tensión existen dos modelos, uno con punto de prueba capacitivo (color verde) como el mostrado en la figura pero también existe la versión sin punto de prueba; en este último caso la única manera que se tiene para detectar ausencia o presencia de potencial es a través de la cabeza metálica hexagonal del tapón 600BIP (que en la


figura se resalta en color verde); es decir, cuando se quita el capuchón cubrepolvo, la cabeza hexagonal que aparece hace las funciones de punto de prueba capacitivo ya que entre ésta y la conexión roscada que se realiza en la punta del tapón existe de por medio todo el aislamiento del cuerpo del tapón.

NOTA: LOS CODOS DE 200 AMPERS DE OPERACIÓN CON CARGA SE DEBEN SOLICITAR CON PUNTO DE PRUEBA CAPACITIVO.

Puntos de prueba

CONECTADOR TIPO CODO 200 OCC

CONECTADOR TIPO CODO 600 OST

TAPÓN 600 BIP

Voltaje de línea Voltaje de línea


NOTA: LOS CODOS DE 600 AMPERES DE OPERACIÓN SIN TENSIÓN PUEDEN SOLICITARSE EN SU VERSIÓN CON PUNTO DE PRUEBA CAPACITIVO.

ADVERTENCIA: CUANDO LOS CODOS DE 600 AMPERES DE OPERACIÓN SIN TENSIÓN NO CUENTEN CON EL PUNTO DE PRUEBA CAPACITIVO, LA DETECCIÓN DE POTENCIAL SE DEBERÁ HACE SOBRE LA CABEZA METÁLICA HEXAGONAL DEL TAPÓN AISLANTE ATORNILLABLE 600 BIP.

En la actualidad existen otros accesorios que cuentan con punto de prueba capacitivo como son, el tapón aislado 600 ampers para boquilla tipo perno K656DR y el tapón aislado 200 ampers para terminal inserto 168DRG, mismos que se presentan en las siguientes figuras. Cuando este tipo de accesorios se tenga instalado taponando algún accesorio, entonces también se podrá detectar potencia en su punto de prueba. Sin embargo, en nuestras redes subterráneas aún no se utilizan este tipo de accesorios tan profusamente.

88611654 norma cfe documental

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