Redes eléctricas y centros de transformación en media tensión: elementos, apoyos y protección

T.1 - Tipos de redes eléctricas

Tipos

• Radial: es una red donde la energía va desde una sola fuente hacia los usuarios en un único sentido.
• Bucle / Anillo: es una red donde las líneas forman un circuito cerrado; la electricidad puede llegar por dos caminos distintos.
• Mallada: es el resultado de entrelazar anillos y líneas radiales.

Red subterránea urbana de media tensión

Subestación: centro transformador para la reducción de la tensión, con alimentación y salida en alta tensión.

Centro de reparto: centro fuertemente alimentado.

Centro de reflexión: centro que garantiza la alimentación de líneas de A.T. que en él concurren.

Líneas de distribución en A.T.: alimentan los centros de transformación.

Tipos de líneas y cables

• Líneas con conductor de tierra
  • Cable OPGW:
    • Sustitución del conductor de tierra por OPGW.
    • Cable óptico dieléctrico asociado al conductor de tierra (OPAC).
• Líneas sin conductor de tierra
  • Cable OPPC (fase óptica): si se desea añadirle conductor, hay que instalar OPGW previa colocación de soportes.
  • Cable autoportado:
    • Cable óptico atado al conductor de fase (OPPC).
    • Cable autoportante (ADSS).

Nota: si tenemos OPPC no necesitamos OPGW.

T.2 - Apoyos, fusibles, balizas y puesta a tierra

Apoyos

• Apoyo de suspensión: apoyos con cadenas de aislamiento en suspensión.
• Apoyo de amarre: apoyo con cadena de aislamiento de amarre.
• Apoyo de anclaje: apoyo con cadena de aislamiento de amarre destinado a proporcionar un punto firme en las líneas.
• Apoyo de principio o fin de línea: apoyos con cadena de aislamiento de amarre destinados a soportar la tensión mecánica total de los conductores en un solo sentido.
• Apoyos especiales: apoyos que tienen una función diferente a las definidas en la clasificación anterior.
• Apoyo de alineación: apoyo de suspensión, amarre o anclaje usado en un tramo rectilíneo de la línea.
• Apoyo de ángulo: apoyo de suspensión, amarre o anclaje colocado en un ángulo del trazado de una línea.
• Apoyo de hormigón HV
• Poste reforzado: soporta indistintamente el esfuerzo nominal (F), distancia (h4) de 0,25 m por debajo de la cima, o un esfuerzo útil (kF), a una distancia (h5) por encima de la cima.

Principales apoyos: apoyo de celosía (c), apoyo de hormigón, apoyo de PRFV, apoyo de chapa metálica (ch). Fuente: Adhorna.

Fusibles

Cortocircuitos fusibles - seccionadores de expulsión: extinguen el arco eléctrico mediante la expulsión de gases generados por el propio arco, generalmente por la parte inferior del portafusibles.

• Uso principal: se emplean en redes de distribución aérea para protección contra sobreintensidades.
• Limitación: su uso está disminuyendo debido a que no son limitadores, tienen un poder de corte restringido y presentan chispas o ruido.

Fusibles limitadores de corriente para A.T.: limitan la corriente a un valor de cresta previsto. Las corrientes asignadas de estos fusibles suelen ser desde 2,5 a 100 A.

Balizas

• Baliza aérea para conductor: utilizada en las cercanías de los aeropuertos, así como en valles y embocaduras, para el balizamiento nocturno de las líneas aéreas de transporte de energía de A.T.
• Baliza luminosa: se conecta al conductor en tensión y a una antena auxiliar situada dentro del campo eléctrico del conductor.
• Baliza salvapájaros: está diseñada para señalizar las líneas aéreas de transporte y facilitar la visibilidad de los cables, evitando las colisiones de las aves.
• Balizas de líneas mediante montaje automático: se diseñan de modo que simulan aves rapaces.

Puesta a tierra

• 1. Resistir los esfuerzos mecánicos y la corrosión.
• 2. Proteger los daños a propiedades y equipos y garantizar la fiabilidad de la línea.
• 3. Garantizar la seguridad de las personas respecto a tensiones que aparezcan durante una falta a tierra en los sistemas de puesta a tierra.
• 4. Resistir, desde un punto de vista térmico, la corriente de falta más elevada determinada en el cálculo.

Antivibradores y fenómenos de vibración

• Vibración resonante: ondas estacionarias producidas por el viento con una velocidad baja.
• Sacudida: oscilación de baja frecuencia y larga amplitud.
• Rotación ciclónica: se produce en zonas donde el aire está rarificado o donde se produce un vacío parcial.

Corona

Efecto corona: fenómeno por el cual un conductor, al estar en un gas (aire), adquiere una tensión suficiente para superar la rigidez dieléctrica del aire.

Jaula de Faraday

Jaula de Faraday - cable a tierra o guarda: constituye una jaula de Faraday incompleta que protege a la línea contra sobretensiones de origen atmosférico.

T.3 - Centros de transformación

Finalidad y situación

• Finalidad: reducir la tensión de alta tensión a valores de baja tensión para que pueda ser utilizada por los usuarios.
• Situación: en la red eléctrica, entre las líneas de distribución de A.T. (aéreas o subterráneas) y las líneas de baja tensión.

Tipos de centros de transformación

• Intemperie.
• Edificio no prefabricado.
• Edificio prefabricado de hormigón o metálico (exterior).

C.T. prefabricado de hormigón de superficie automatizado

1. Envolvente PFU.
2. Celdas de media tensión.
3. Transformador(es) de distribución.
4. Cuadro de baja tensión.
5. Unidad de protección, control y medida.
6. Rejillas de ventilación.
7. Pasos de cables.

C.T. prefabricado bajo poste con maniobra exterior

1. Derivación de la línea aérea de A.T.
2. Apoyo de paso aéreo a subterráneo.
3. Cortacircuitos fusibles de expulsión.
4. Pararrayos.
5. C.T. prefabricado.
6. Apoyo con salidas B.T.

Orificios practicables

• Envolvente de hormigón: pueden romperse con un pequeño golpe.
• Orificios practicables: para entrada/salida de cables A.T.
• Orificios practicables: para cables de baja tensión.
• Acceso: para cables de tierra.

CEADS

CEADS tipo agrupado (G): son equipos aislados que cumplen con sus respectivas normas de producto y en donde se sitúan otras unidades en una implantación especificada.

CEADS tipo asociado: permite cambios sin afectar la seguridad ni el funcionamiento.

CEADS tipo integrado: reúne las unidades en una sola envolvente y comparten el mismo aislamiento.

Celdas de A.T.

Aislamiento al aire (AIS): tienen sus barras, conexiones de cables, aisladores y aparatos aislados en aire.

Aparamenta compartimentada: divide la celda en compartimentos; si los tabiques son metálicos y a tierra, está blindada.

Aparamenta en bloque: no tienen compartimentación interior o tienen un número de compartimentos inferior.