ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

DISEO EN ALTO VOLTAJE

DISTANCIAS DE SEGURIDAD

Las llamadas distancias de seguridad tienen por objetivo permitir la operacin y el mantenimiento de la instalacin, salvaguardando la integridad del personal que labora en la instalacin, y con el mnimo disturbio al servicio elctrico. Estas distancias se dan solo a travs del aire, y son completamente de las de aislamiento, y son tan importantes como stas. Un conjunto de estas distancias de seguridad delimitan las zonas de circulacin y las reas o secciones de trabajo dentro de cuyos lmites el personal podr desplazarse sin riesgos para su integridad fsica. La seguridad en estos casos debe entenderse como que las personas dentro de la zona de circulacin o del rea de trabajo no corren riesgos de sufrir una descarga elctrica desde los elementos que permanecen energizados.

Las distancias mnimas de seguridad se pueden expresar con las siguientes relaciones:

dh = dF-T + 0.9

dv = dF-T + 2.44

Siendo:

dh = distancia horizontal en metros que debe respetarse en todas las zonas de circulacin.

dv = distancia vertical, en metros, que tambin debe respetarse en toda la zona de circulacin y nunca debe ser menor de tres metros.

dF-T = distancia mnima de fase a tierra correspondiente al NBI de la zona.

Distancias dielctricas o de aislamiento

Son las distancias fase-tierra y fase-fase que se deben tomar en cuenta para evitar descargas elctricas a travs del aire.

La Comisin Electrotcnica Internacional en su publicacin IEC 71-1recomienda las distancias mnimas fase-tierra que se muestran en la siguiente tabla, las cuales se relacionan con los niveles bsicos de aislamiento de los sistemas.

Niveles Bsicos de

Aislamiento

(kV)Separacin mnima Fase-Tierra en

aire (Distancia dielctrica a Tierra) (mm)

4060

6090

75120

95160

125220

145270

170320

250480

325630

450900

5501100

6501300

7501500

8501700

9501900

10502400

Por otra parte la Comisin Electrotcnica Internacional hace referencia a las distancias mnimas fase-fase en su publicacin IEC 71-A. Los valores de estas distancias tambin se relacionan con los niveles bsicos de aislamiento de los sistemas, tal como se indica en la siguiente tabla.

Niveles Bsicos de Aislamiento

(kV)Separacin mnima Fase-Fase en aire

(mm)

4069

60104

75138

95184

125253

145311

170368

250552

325725

4501035

5501265

6501495

7501725

8501955

9502185

10502760

DISTANCIA DE SEGURIDAD EN SUBESTACIONES

Las distancias de seguridad son aquellos espaciamientos que se deben conservar en las subestaciones o patios de maniobras para que el personal pueda circular y efectuar maniobras sin que exista riesgo para sus vidas. Estas distancias se miden a travs del aire entre electrodos de diferente potencial.

La distancia de seguridad de una subestacin comprende la distancia de aislamiento y la longitud antropomtrica del ser humano.

La distancia antropomtrica debe tomarse en cuenta en funcin de la forma en que el obrero est realizando el trabajo. Por esta razn, las distancias de seguridad se definen para los siguientes gestos:

Hacia arriba.

Alrededor de un obstculo.

Por encima de un obstculo o hacia el interior de un recipiente.

Entre partes mviles en movimiento.

A travs de las aberturas existentes en el resguardo.

DISTANCIAS DE SEGURIDAD PRIMARIASLas Distancias de seguridad primarias segn las normas britnicas son dos:

Distancia a Tierra o Distancia de Seguridad a Aisladores

Toma como base la altura mxima que puede alcanzar una persona con una herramienta de 300 mm en su mano y segn la norma BS162, este valor es de 2.44 m. Es la mnima distancia entre la base de un aislador de soporte y el suelo.

Distancia Sectorial o Distancia de Seguridad a ConductoresEst constituida por la distancia a tierra a la que deben aadirse la distancia dielctrica correspondiente al nivel de aislamiento de la instalacin en el lugar que se efectuara el mantenimiento. Puesto que las distancias dielctricas se ven afectadas por la presin y altura, la distancia de seguridad a conductores debe ajustarse a las caractersticas ambientales del lugar.

DondeSC es la distancia de seguridad.

IC es la distancia de aislamiento.

GC es la distancia a tierra.

Cuya magnitud es la suma de la distancia a tierra ms la distancia fase-tierra correspondiente al nivel de aislamiento de la instalacin, lo cual se muestra en la siguiente tabla.

Voltaje de Impulso

Tolerable Nominal por Descargas Atmosfricas (kV) picoMnima Separacin entre

Suelo al conductor vivo ms cercano: Distancia Sectorial (mm)Mnima Separacin entre Suelo al

comienzo de un aislador que soporta en su otro extremo un conductor vivo: Distancia a Tierra

(m)

40

60

75

95

125

145

170

250

325

450

550

650

7502500

2530

2560

2600

2660

2710

2760

2920

3070

3340

3540

3740

3940Todos

2.44

DISTANCIAS DE SEGURIDAD SECUNDARIASExisten otras distancias de seguridad catalogadas como secundarias las cuales se describen a continuacin.

Distancia desde Accesos Temporales: Se refiere a los accesos tipo escaleras, su magnitud es la suma de la distancia fase-tierra de la instalacin ms 1.8 m. El valor total se toma lateralmente considerando el alcance de la mano de una persona situada sobre un acceso temporal hacia la parte energizada ms cercana.

Distancia Lateral: Considera el alcance de la mano con la herramienta de 300 mm hacia el frente o a los lados; cuando una barrera restringe el acceso y alcance de la persona, su valor se toma como 900mm.

Distancia para vehculos: Esta distancia sirve para facilitar la circulacin de vehculos dentro de la instalacin; su valor no es fijo, ya que depende del tamao de los equipos a movilizarse sobre los vehculos, de la potencia y del nivel de voltaje de la instalacin. En cualquier caso, la distancia para vehculos se calcula sumando la distancia fase-tierra ms 700 mm para los costados o ms 500 mm hacia arriba.

Altura de Remate: Es la distancia a tierra de las lneas a la entrada de la estacin, se calcula por medio de la siguiente ecuacin:

Dlt = Hmv + 1.05DdtDonde:

Hmv: Altura mxima de los vehculos (m)

Ddt: Distancia dielctrica a tierra o distancia fase-tierra (m)Pasillos y Accesos: Segn recomendaciones de la norma VDE 0101/4.71, los caminos de acceso a las subestaciones deben ser como mnimo los valores indicados en la siguiente tabla.

Finalidad del AccesoUnilateral (mm)Bilateral (mm)

Inspeccin8001000

Operacin10001200

EFECTO DE LA ALTURA DEL SITIO DE LA INSTALACIN SOBRE LAS DISTANCIAS DIELCTRICAS.

Los valores de voltaje de los impulsos entre electrodos, que producen descarga en el aire, estn influenciados por los valores de presin atmosfrica, temperatura y humedad.

La correccin se la hace para alturas superiores a los 1000 m.s.n.m, y el incremento es de 1.25% en las distancias dielctricas por cada 100 m.s.n.m de 1000 m.s.n.m.Referencias: http://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/8894/6/T10860CAP3.pdf 28/09/2012Ing. Ayora, Pal, Diseo de Alto Voltaje, EPN.

Comentarios:

Jos Carlos Nez Lpez

Las distancias de seguridad son muy importantes en la construccin y diseo de subestaciones, tenemos que tomar en cuenta todas las distancias las cuales se consideran en las normas internacionales, y debemos cumplir estas normas para as asegurar la seguridad de las personas que van a trabajar en dicha instalacin, para el diseo y coordinacin del aislamiento debemos escoger las distancias adecuadas entre las fases y tierra, estas distancias son conocidas como distancias dielctricas, debemos as tambin prever que dispositivos de trabajo van a necesitar en la subestacin, as como ejemplo debemos considerar si van a ingresar a la subestacin vehculos, lo cual vamos a necesitar una adecuada separacin entre los diferentes dispositivos que se encuentran a un potencial elctrico. En conclusin el diseo de las distancias de seguridad es muy importante, ya que as podemos estar seguro que las personas van a estar seguras cuando ingresen a la subestacin, para realizar cualquier tipo de trabajo.Fredy Cachipuendo

Cuando se disea en alto voltaje es indispensable la consideracin de las distancias de seguridad ya que caso contrario sobre las personas trabajando se presentarn descargas que pueden ser mortales, esto debido al gran potencial presente en el lugar, para el caso de personas se considera la distancia de aislamiento del elemento y una distancia antropomtrica donde el personal estar a salvo, adems se requiere considerar todas las condiciones en las que requiera estar el trabajador en una escalera, en un automvil y portando herramientas y en los diferentes ngulos que lo pueda realizar, adems de estos factores se debe considerar los cambios que las condiciones atmosfricas pueden causar a los valores hallados en especial la altura del sitio.Es de extrema importancia considerar todos estos factores y aplicarlos con un buen criterio, ya que en caso de un accidente el responsable ser el encargado del diseo, adems de esto hay que instruir al personal en normas bsicas de seguridad como por ejemplo que las herramientas nunca se llevan en posicin vertical sino acostadas o en posicin horizontal.

Para el respectivo diseo hay que tomar en cuenta de que existen zonas de mucho peligro para el trabajo, es por esto que se deben aadir letreros y avisos para que solo entre personal especializado adems de mantener las distancias libres necesarias entre las partes conductoras y el suelo, tambin se requiere disponer de distancias suficientes entre elementos, tales que faciliten las labores de construccin, operacin y mantenimiento.

EMBED Equation.3

_1183622996.unknown

_1183908794.unknown

_1183916013.vsdDistancia de aislamiento

Distancia de seguridad

_1183903677.unknown

_1183622936.unknown