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jueves, 11 de febrero de 2021

Medidas para la puesta a tierra de equipos e instalaciones en Subestaciones

 



Cercados alrededor de las subestaciones

Los cercados metálicos desnudos deben estar puestos a tierra en varios puntos, por ejemplo, en cada esquina. Según las condiciones locales (que el cercado esté en el interior o en el exterior del sistema de puesta a tierra), la conexión a tierra debería hacerse al sistema de puesta a tierra de alta tensión o con los electrodos de tierra separados.

No es preciso realizar la puesta a tierra de las partes metálicas del cercado revestidas de material aislante.

Todas las aberturas físicas del cercado que rodea una subestación, por ejemplo, las puertas, deben contar con una conexión equipotencial que asegure que no se crean potenciales peligrosos entre las partes del cercado.

NOTA — En España el RAT en la ITC 13, punto 7 6 c) admite la posibilidad de no realizar la puesta a tierra de las barreras o los cercados metálicos si están situados lejos de la principal conexión a tierra.

Canalizaciones

Las canalizaciones metálicas del interior de una subestación deberían conectarse con el sistema de puesta a tierra de la subestación.

Debería evitarse el uso de canalizaciones metálicas, por ejemplo, suministros de agua, procedentes de fuera del perímetro de la subestación y en su lugar utilizar otros materiales distintos del metal.

Raíles de tracción

Los raíles de los sistemas ferroviarios no eléctricos que penetran en el emplazamiento de la subestación deben conectarse al sistema de puesta a tierra de la subestación.

En el perímetro del emplazamiento de la subestación deben colocarse juntas aislantes adecuadas en los raíles para mantener la separación eléctrica de estos con el resto de los raíles del sistema ferroviario. En algunos casos pueden requerirse dos juntas aislantes en los raíles para impedir que la locomotora cree un cortocircuito. Debe prestarse una atención especial a los emplazamientos desde los cuales se opera el sistema ferroviario. Para la adopción de medidas, debería consultarse con el propietario del sistema ferroviario y debería tenerse en cuenta lo siguiente:

Durante un defecto a tierra dentro de una subestación, los cables y los tubos metálicos aislados de entrada o salida de ésta, pueden verse sometidos a diferencias de tensión.

Según la manera en que la pantalla y/o la armadura del cable esté puesto a tierra (en uno o en los dos extremos) pueden aparecer, en la pantalla y/o en la armadura, importantes corrientes o variaciones de tensión. El aislamiento de los cables o los tubos ha de estar dimensionado de acuerdo con estas circunstancias.

En el caso de puesta a tierra en un solo extremo, esto puede hacerse dentro o fuera de la subestación. Debe prestarse atención a las posibles tensiones de contacto en el otro extremo aislado.

En caso necesario, pueden adoptarse las precauciones que se muestran en los siguientes ejemplos:

  • interrupción de la continuidad de las partes metálicas cuando salen del área del sistema de puesta a tierra;
  • aislamiento de las superficies o partes conductoras;
  • montaje de barreras adecuadas alrededor de las superficies o partes conductoras para impedir que sean tocadas;
  • montaje de una barrera aislada entre las partes conectadas a diferentes sistemas de puesta a tierra;
  • gradiente de potencial adecuado;
  • limitación de las sobretensiones mediante el uso de dispositivos adecuados.

Cuando un sistema de puesta a tierra de alta tensión forma parte de un sistema de puesta a tierra global, donde normalmente no deberían aparecer diferencias de potencial peligrosas, los problemas pueden surgir si son accesibles simultáneamente partes conductoras de tubos y cables aislados, etc. conectados a un potencial de tierra remoto y partes conductoras y puestas a tierra de la instalación de alta tensión.

Por lo tanto, es necesario que este equipo se sitúe a una distancia suficiente de las áreas influenciadas por los electrodos de tierra. Si ello no es posible, deben tomarse las medidas apropiadas.

No puede especificarse una distancia general, el grado de peligro debe determinarse en cada caso particular. Para la realización de este cálculo se facilitan algunos consejos sobre distancias apropiadas para evitar tensiones peligrosas:

UE elevación del potencial de tierra.

Uaccept límite admisible del potencial de superficie de tierra (por ejemplo, un valor de la figura 1) a una distancia daccept (Uaccep < UE).













NOTA 1 — Esta curva se refiere a defectos a tierra en sistemas de alta tensión

NOTA 2 — Si la duración del flujo de corriente es mucho más larga que la que muestra el gráfico, puede usarse un valor de 75 V para UTp.

Figura 1: Tensiones de contacto admisibles UTp para una duración limitada del flujo de corriente

NOTA: En España los valores para el gráfico que muestra la tensión de contacto UTP admisible para una duración limitada del flujo de corriente no son aplicables, en su lugar deben utilizarse los cálculos que se especifican en el RAT ITC 13, apartado 1.1.

Instalaciones de transformadores y/o de equipos de maniobra montados sobre apoyos

En general, todo transformador montado sobre apoyos, combinado o no con equipo de maniobra, debe ser puesto a tierra.

En ocasiones, cuando en el apoyo solamente está situado un transformador, un sistema de puesta a tierra mínimo (es decir, una pica de tierra o un electrodo de tierra en anillo o el pie de un apoyo conductor) cumple los requisitos de la puesta a tierra del transformador.

En general, los equipos de maniobra montados en apoyos hechos de acero u otro material conductor o hechos de hormigón armado deben ser puestos a tierra. El sistema de puesta a tierra debe asegurar como mínimo una continuidad equipotencial, a través de una malla de tierra, en la posición de explotación. De otra forma, cuando se use aislamiento de la zona de operación o cuando la maniobra se realiza con el uso de material aislante (por ejemplo, herramientas aislantes, alfombrillas o guantes) es suficiente una puesta a tierra mínima (por ejemplo, una pica de tierra o un electrodo de tierra en anillo).

No es necesario realizar la puesta a tierra de los equipos de maniobra montados sobre apoyos hechos de material no conductor. Si no son puestos a tierra, deben instalarse en el mecanismo de maniobra y fuera del alcance de la mano elementos aislantes, mecánicamente fiables (por ejemplo, barras de maniobra hechas de material aislante). Estos elementos aislantes deben diseñarse para la tensión nominal del sistema. La parte del mecanismo de maniobra que puede alcanzarse desde el suelo ha de ser puesta a tierra para disipar posibles corrientes de fuga. Es suficiente una pica de tierra de 1 m de longitud como mínimo o un electrodo de tierra horizontal alrededor del apoyo y a una distancia de aproximadamente 1 m. Los electrodos de puesta a tierra y los conductores de tierra deben satisfacer las siguientes secciones mínimas:

Conductores de tierra:

Debido a la resistencia mecánica y a la estabilidad contra la corrosión, las secciones mínimas son:

     Cobre: 25 mm2

     Aluminio: 35 mm2

     Acero: 50 mm2

Conductores equipotenciales: Se recomienda que el tamaño de los conductores y de equipotencialidad esté en consonancia con los conductores de tierra antes mencionados.

NOTA — Los conductores de tierra y equipotenciales hechos de acero requieren protección apropiada contra la corrosión

Circuitos secundarios de los transformadores de medida

Los circuitos secundarios de todos los transformadores de medida deben ser puestos a tierra lo más cerca posible de los terminales secundarios del transformador de medida.

La sección mínima indicada anteriormente no es de aplicación a este tipo de material. Se requiere una sección mínima de cobre de 2,5 mm2; si el conductor de tierra no está mecánicamente protegido, entonces se precisa cobre de 4 mm2.

Sin embargo, si la puesta a tierra es necesaria en otros puntos, en tal caso debe ser imposible desconectarla involuntariamente.

NOTA — En España el RAT en la ITC 13 no exceptúa la sección de los conductores de conexión a tierra del devanado secundario de los transformadores de medida.

 

 

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Potenciales transferidos en los sistemas de puesta a tierra

https://imseingenieria.blogspot.com/2016/06/potenciales-transferidos-en-los.html

 



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