5.SUBESTACIONES DE MEDIA TENSIÓN.pdf

CENTRAL HIDROELCTRICA DE CALDAS S.A. E.S.P. MACROPROCESO DISTRIBUCIN

PROCESO INGENIERA SUBPROCESO NORMAS Y ESPECIFICACIONES TCNICAS

MANUAL DE NORMAS DE DISEO Y CONSTRUCCIN CDIGO:MA-DI-02-002-001 VERSIN No. 26 FECHA: 16/01/2015 PAG i de 41

NDICE

9. NORMAS TCNICAS PARA CONSTRUCCIN DE SUBESTACIONES ______ 1

9.1. GENERALIDADES ____________________________________________________ 1 9.1.1. SUBESTACIN NIVEL DE MEDIA TENSIN _________________________________ 2

9.1.1.1 Subestaciones de distribucin a 33 kV _______________________________________ 2 9.1.1.2 Subestaciones de distribucin a 13.2 kV _____________________________________ 2

9.2. TIPOS DE INSTALACIN ______________________________________________ 3 9.2.1. SUBESTACIONES AREAS _________________________________________________ 3

9.2.1.1. Subestaciones de distribucin a 33 kV _______________________________________ 3 9.2.1.2. Subestaciones de distribucin a 13.2 kV _____________________________________ 3

9.2.2. REPISAS Y CAMILLAS ____________________________________________________ 5 9.2.3. COLLARINES Y PLATINAS PARA SUJECIN ________________________________ 5 9.2.4. SOPORTE PARA TRANSFORMADOR ALEJADO DEL POSTE __________________ 6 9.2.5. CRUCETAS SOPORTE DE CORTACIRCUITOS _______________________________ 7 9.2.6. SUBESTACIONES EN PISO EXTERIORES ___________________________________ 9 9.2.7. SUBESTACIN TIPO EXTERIOR EN PISO __________________________________ 10 9.2.8. SUBESTACIONES TIPO PEDESTAL ________________________________________ 11 9.2.9. SUBESTACIONES INTERIORES ENCAPSULADAS___________________________ 12

9.2.8.1. Locales ______________________________________________________________ 14 9.2.8.1.1. Opcin 1 __________________________________________________________ 14 9.2.8.1.2. Opcin 2 __________________________________________________________ 15

9.2.8.2. Iluminacin del espacio de trabajo _________________________________________ 17 9.2.8.3. Seguridad contra incendios y sealizacin ___________________________________ 17 9.2.8.4. Celdas de los equipos ___________________________________________________ 18

9.2.8.4.1. Celda de transformacin ______________________________________________ 18 9.2.10. SUBESTACIN SUBTERRNEA _________________________________________ 20

9.3. EQUIPOS ___________________________________________________________ 22 9.3.1. TRANSFORMADORES ____________________________________________________ 22 9.3.2. CAJAS DE MANIOBRA ___________________________________________________ 24 9.3.3. EQUIPOS DE MEDIDA ____________________________________________________ 24 9.3.4. PROTECCIONES _________________________________________________________ 26

9.3.4.1. Descargadores de sobretensin ___________________________________________ 26 9.3.4.2. Cortacircuitos _________________________________________________________ 26 9.3.4.3. Fusibles _____________________________________________________________ 27 9.3.4.4. Bajantes _____________________________________________________________ 28

9.4. SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA_____________________________________ 30 9.4.1. RECOMENDACIONES ____________________________________________________ 33 9.4.2. MEDIDA DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA __________________________ 34 9.4.3. EQUIPO DE MEDICIN DE PUESTA A TIERRA _____________________________ 35

9.5. PLANTAS DE EMERGENCIA _________________________________________ 36 9.5.1. ESPECIFICACIONES _____________________________________________________ 37 9.5.2. TRANSFERENCIA DE CARGA _____________________________________________ 37 9.5.3. CONTROL DE ARRANQUE Y PARO _______________________________________ 39 9.5.4. DISPOSICIONES MNIMAS DE INSTALACIN ______________________________ 39



MANUAL DE NORMAS DE DISEO Y CONSTRUCCIN CDIGO:MA-DI-02-002-001 VERSIN No. 26 FECHA: 16/01/2015 PAG 1 de 41

9.NORMAS TCNICAS PARA

CONSTRUCCIN DE

SUBESTACIONES 9.1. GENERALIDADES Una subestacin es el conjunto de equipos destinados al suministro de energa elctrica a un

nivel de tensin diferente al captado por medio de una lnea primaria de distribucin. El

nivel de tensin inferior podr ser media o baja tensin y por ello son tan diversas sus

caractersticas.

No hay lmite de capacidad para la instalacin de transformadores en media tensin,

siempre y cuando la red que lo alimentar posea disponibilidad y condiciones tcnicas

apropiadas para de servicio para la potencia a suministrar. El nivel de tensin para otorgar

una conexin depender del estudio que se haga, acorde con lo reglamentado por el cdigo

de distribucin.1

Los criterios de confiabilidad, las condiciones fsicas del lote, la disposicin y orientacin

de lneas de llegada y salida, los requerimientos de accesos internos, sern fundamentales

en la determinacin de la disposicin y configuracin elctrica de la subestacin.

Las subestaciones estarn ubicadas lo ms cerca posible del centro de carga de la

edificacin, red secundaria o industria a servir y la regulacin mxima al punto ms lejano

de la red no sobrepasar el 4 %.

Acorde con la norma NTC 2050 seccin 450, los transformadores debern poseer

proteccin contra sobrecorriente en el primario y en el secundario, de corriente nominal o

ajuste de disparo tal que se abran a un valor no superior al de la corriente nominal del

transformador, tal como lo establecen las tablas siguientes:

CORRIENTE NOMINAL MXIMA O AJUSTE DE DISPARO DE PROTECCIN

CONTRA SOBRECORRIENTE TENSIN SECUNDARIA MENOR DE 600 V

Impedancia Nominal del

transformador o banco de

transformadores que

funcionan como unidad

Ajuste del fusible

primario

Ajuste del interruptor

automtico o corriente

nominal del fusible en

el secundario

Hasta 10% 300% 125%

1 Incorporada en julio del 2005




CORRIENTE NOMINAL MXIMA O AJUSTE DE DISPARO DE PROTECCIN

CONTRA SOBRECORRIENTE TENSIN SECUNDARIA 13.2 kV

Impedancia Nominal del

transformador o banco de

transformadores que

funcionan como unidad

Ajuste del

fusible

primario

Ajuste de

interruptor

automtico

Corriente

nominal del

fusible en el

secundario

Hasta 6% 300% 300% 250%

De 6% a 10% 300% 250% 225%

Cuando hay supervisin de CHEC, los fusibles primarios no superarn el 250 % de la

corriente nominal del primario del transformador, excepto que no coincida con los

estndares, caso en el cual se emplear el valor inmediatamente superior.

Cuando se solicite nuevo servicio con instalacin de transformador usado y/o reparado,

deber presentarse protocolo de prueba emitido por un Laboratorio de Transformadores

certificado y con fecha de expedicin no superior a treinta (30) das, o revisado por la

CHEC para verificar que sus prdidas estn dentro de lo establecido por las normas NTC

819 u 819, segn sea el caso. Si sus prdidas superan las admitidas por la norma vigente, no

se podr instalar a no ser que el servicio tenga medida en el nivel de tensin del primario del transformador.2

9.1.1. SUBESTACIN NIVEL DE MEDIA TENSIN

Puntos de transformacin del nivel de media tensin al nivel de baja tensin, con tensiones

de salida como se puede apreciar en las denominaciones siguientes:

9.1.1.1 Subestaciones de distribucin a 33 kV

33 kV / 13.2 kV

33 kV / 0.480 / 0.277 kV

33 kV / 0.208 / 0.120 kV

9.1.1.2 Subestaciones de distribucin a 13.2 kV

13.2 / 0.480 / 0.277 kV

13.2 / 0.208 / 0.120 kV

13.2 / 0.240 / 0.120 kV

2 Incorporada en julio del 2005




La tensin de los transformadores deber ser el adecuado a la red de distribucin primaria

que se tenga en el sector, no se aceptarn transformadores monofsicos a 7,62 kV cuando la

red no tenga neutro slidamente puesto a tierra.

9.2. TIPOS DE INSTALACIN

Por su ubicacin respecto al nivel del terreno se dividen en AREAS, EN PISO

EXTERIORES, INTERIORES ENCAPSULADAS y SUBTERRNEAS.

9.2.1. SUBESTACIONES AREAS

Las subestaciones areas son aquellas para las cuales las caractersticas de tamao, peso y

capacidad establecidas en estas normas permiten su montaje en uno o dos postes que hacen

parte de la red de distribucin que la alimentar.

9.2.1.1. Subestaciones de distribucin a 33 kV

En el nivel de 33 kV se permitirn transformadores que no superen los 600 kg de peso,

instalados sobre camillas sobre postes de concreto de 14 m para el recibo de la lnea y de 12

m como auxiliar de soporte de cortacircuitos y de camilla.

Los descargadores de sobretensin sern instalados sobre la carcaza del transformador y

conectados de forma tal que la lnea llegue primero al descargador y de all al borne

primario.

9.2.1.2. Subestaciones de distribucin a 13.2 kV

Todos los transformadores de distribucin sern de tipo autoprotegido o convencional y

stos ltimos dispondrn de dispositivos de proteccin en el nivel de media tensin.3

Para el citado nivel se dispondr de soporte para los descargadores de sobretensiones sobre

el tanque.

La mxima potencia que se permite instalar sobre postes en este tipo de subestacin es de

250 kVA en redes de distribucin trifsicas residenciales a 13.2 kV. Para edificios o

industrias la capacidad depender del diseo.

La potencia instalada depender de la red de distribucin, cuyo calibre est limitado a 2/0

en cable CUDRUPLEX para red area y a cobre 4/0 AWG en red subterrnea, en

disposicin radial.

3 Cambio diciembre 20 de 2011




As mismo se aceptar la instalacin de transformadores hasta de 75 kVA monofsicos.

Los transformadores monofsicos hasta 75 kVA y los trifsicos hasta 112.5 kVA

soportados por camilla sern instalados orientados hacia la lnea, nunca hacia el frente de

las edificaciones o vas. Si la estructura es terminal de lnea, se ubicar hacia el lado del

templete, con sus cajas primarias y protecciones orientadas hacia la lnea.

Dependiendo del peso del transformador se exigir un nico poste o una H en postes as:

a) Transformadores hasta de 112.5 kVA se sujetarn con collarn fabricado en platina de 3/8" y con tornillos de carruaje de 3/4". De acuerdo con el fabricante existen

transformadores de 75 kVA monofsicos trifsicos que requieren una repisa para

ayudar a su adecuada sujecin a la estructura.

b) Transformadores de potencia mayores a 150 kVA y menores o iguales a 250 kVA preferiblemente se deben instalar en un solo poste de resistencia no menor a 1050

kgf. En reas urbanas se debe evitar el uso de estructuras con doble poste para la

instalacin de transformadores, ya que generan mayor impacto visual e

incomodidad en la movilidad.4

c) En caso de efectuarse esta instalacin, el poste adicional ser de 10 m, debiendo quedar en el paramento entre edificaciones o frente a la edificacin de propiedad de

la subestacin y ambos en lnea con la red de media tensin.

d) En una estructura no se permitir el montaje de ms de dos transformadores con un mximo de capacidad nominal unitaria de 75 kVA.

e) Se emplearn camillas para transformadores que sobrepasen un peso de 600 kg.

f) En vas pblicas la autorizacin para la instalacin es autonoma de planeacin municipal y por ser la energa elctrica un servicio pblico de carcter esencial no

puede ser negado (Art. 5 Ley Elctrica y Art. 26 Ley 142). Se requerir autorizacin

por escrito del propietario del predio en el cual se har el montaje. En todo caso la

subestacin se situar perpendicular a la lnea medianera entre edificaciones, nunca

al frente de las mismas.

g) Para zonas residenciales o comerciales de estrato alto y sobre avenidas no se permitir la instalacin de subestaciones tipo areo. En estratos inferiores no se

4 Modificado enero 21 de 2014 acta 25




requiere de subestacin interior excepto que el Plan de Ordenamiento Territorial as

lo exija.

9.2.2. REPISAS Y CAMILLAS

Las repisas se construirn en perfiles en "U" fabricados con ngulo de hierro galvanizado

de 3"x 1/4" como mnimo, sujetas al poste sobre transversales horizontales en el mismo

perfil, sujetas a aquel con collarines y centradas mediante diagonales en ngulo de 3/16" x

1 como mnimo5.

La repisa poseer a su vez diagonales en ngulo de hierro no inferior a 1/4" x 2", fijado con

tornillera de 5/8" x 2" a aquella y con collarn al poste. En todo caso en que el

transformador deba ser instalado sobre repisa, se sujetar a su vez con collarines al poste.

Las camillas para el soporte de transformadores se construirn en ngulo de hierro

galvanizado de 3"x 1/4" como mnimo formando perfil en "U". Sobre los postes de

ubicarn transversales de perfil en "U" construidas en ngulo de hierro de 3"x 1/4", sujetas

a aquellos mediante collarines (9-10") y centrados usando diagonales en ngulo de 3/16"x 1

6 como mnimo. Tales transversales sern situadas por las dos caras del poste y sujetarn las camillas mediante tornillos de mquina de 5/8"x 4".

Los equipos de transformacin debern sujetarse por su base a las camillas o repisas

empleando tornillos de mquina de 1/2"x2", haciendo uso de las perforaciones que para tal

fin poseen ellas, las cuales debern quedar plenamente apoyadas en sus soportes

impidiendo que la cuba entre en directo contacto con ellos.

Por tal razn las camillas tendrn un ancho que se adapte al de la base del transformador

con la adecuada tolerancia para una correcta sujecin.

9.2.3. COLLARINES Y PLATINAS PARA SUJECIN

Sern empleados collarines para transformadores hasta 25 kVA, los cuales debern ser

fabricados en lmina de hierro galvanizada de 1 1/2"x 1/4" con el dimetro suficiente para

ajustar plenamente sobre el poste de concreto. Esta gama pertenece a transformadores con

un peso inferior a los 210 kg.

5 Modificada en diciembre 20 de 2011 6 Modificada en diciembre 20 de 2011




Para capacidades entre 37.5 kVA y 75 kVA monofsicos y 30 kVA a 112.5 kVA trifsicos

se usarn collarines en platina de 3/8"x 2".

Esta ltima gama corresponde a transformadores de un peso superior a los 250 kg y no

mayor de 600 kg.

Cuando la instalacin de la subestacin se efecte sobre torrecilla metlica, en lugar de

collarines se usarn platinas de hierro galvanizado de 3/8" X 2", sujetas mediante tornillos

de mquina de 5/8" x 4" en sus extremos y soportando el transformador en un tornillo de

5/8" x 2".

La grfica siguiente permite conocer la forma de implementar la camilla sobre dos postes: Camilla para soporte de transformadores hasta 250 kVA

7

9.2.4. SOPORTE PARA TRANSFORMADOR ALEJADO DEL POSTE

Se incluye el montaje que se aprecia en la grfica siguiente para alejar los transformadores

del poste, permitiendo cumplir con la distancia de seguridad requerida por RETIE en lo

casos en que sea requerido:

7 Introducida en diciembre 20 de 2011




El presente implemento se incorpora en el captulo de MATERIALES para su correcta

visualizacin y comprensin.8

9.2.5. CRUCETAS SOPORTE DE CORTACIRCUITOS9

Para la instalacin de cajas primarias se dispondrn de crucetas fabricadas en ngulo de

hierro 2" x 2" x 1/4" de espesor, en dos longitudes bsicas:

Largo de 2.3 m para instalacin de tres juegos de cortacircuitos, instalada de tal manera que

permita una separacin de 0.74 m entre cajas y entre ellas y el centro del poste, montaje en

semibandera.

Largo de 1.5 m para instalacin de dos cajas, en forma centrada.

La fijacin al poste se har mediante un tornillo en "U" galvanizado en caliente de 18 cm o

superior y un pieamigo de 42" para garantizar su estabilidad.

8 Incorporado enero 21 de 2014 acta 25 9 Modificado y complementado en julio del 2005




La cruceta portacaja de 1.5 m llevar pieamigo instalado en forma invertida en su parte

inferior y ser instalada tomando agua (L hacia arriba), como puede apreciarse en la grfica que se introduce a continuacin:

La cruceta de 2.4 m ser instalada excntrica, empleando pieamigo de 48.




Se emplear nicamente el eje central adosado al aislador del cortacircuito, el cual ser

sujetado a la cruceta mediante tornillo de mquina de x 1 con doble arandela y guasa.

Estas crucetas no llevarn dados y se elimina el herraje tipo NEMA A o NEMA B

tradicionalmente empleado para crucetas de madera o metlicas con dado.

Los descargadores de sobretensiones deben instalarse directamente sobre la carcaza del

transformador.

9.2.6. SUBESTACIONES EN PISO EXTERIORES

Las subestaciones en piso pueden ser implementadas cuando por motivos estticos o de

seguridad se deseen o se deban emplear.

Por encima de los 250 kVA todas las subestaciones sern construidas en piso.

Pueden ser exteriores tipo exterior en piso, pedestal (Pad Mounted) o sumergibles cuando

son subterrneas. A continuacin se mencionan las caractersticas que deben poseer los

anteriores tipos.




9.2.7. SUBESTACIN TIPO EXTERIOR EN PISO

El rea que ocupan la estructura area o subterrnea para la red primaria, el transformador,

el equipo de proteccin, seccionamiento y medida en alta tensin (cuando se exija), deber

estar completamente rodeada de malla metlica de alambre calibre 10 B&S y con ojo de 2".

En cada entrada de una subestacin elctrica debe fijarse una seal con el smbolo de riesgo

elctrico, as como en la parte exterior de la malla eslabonada, cuando sea accesible a

personas.10

La malla estar situada a una distancia no menor de 2.5 m de las partes vivas del equipo de

alta tensin.

La alimentacin podr ser area si la lnea no cruza por encima de construcciones. De lo

contrario deber llevarse en cable seco de alimentacin.

El rea delimitada por la malla de tierra se cubrir con una capa de grava mediana y se

dispondrn rieles para facilitar el rodaje del transformador.

La malla perimetral podr soportarse y/o reemplazarse total o parcialmente por muro de

ladrillo tolete con las adecuadas caractersticas de diseo que lo hagan fiable y seguro y

confinen la subestacin completamente, con avisos de seguridad que informen sobre la

existencia de PELIGRO DE MUERTE POR ELECTROCUCIN.

Llevar una puerta principal en malla o metlica totalmente cerrada de acuerdo con el caso,

de dos alas, con apertura hacia afuera de la subestacin, provista de chapa con llave. No se

admitirn cadenas, portacandados ni aldabas para ser utilizadas con candados.

La malla metlica estar conectada a la malla de tierra en sus cuatro esquinas.

Adicionalmente se dispondr de una malla de seguridad que separe los equipos de alta

tensin de las dems instalaciones de proteccin y medida y reas de circulacin

adyacentes. Avisos de seguridad con la leyenda "PELIGRO ALTA TENSIN" se ubicarn

en forma visible.

Los prticos de entrada se construirn en postera de concreto de 14 metros en estructura

metlica de similares caractersticas.

El prtico de salida podr ser el mismo de entrada independiente en cuyo caso los postes

o estructuras sern de 12 m.





El transformador debe estar instalado en un pedestal de concreto a una altura de 0.70 m.

9.2.8. SUBESTACIONES TIPO PEDESTAL

Las subestaciones en piso tipo PEDESTAL (PAD MOUNTED) se instalarn a la

intemperie o bajo techo, no poseen partes vivas expuestas (frente muerto) y conforman un

equipo seccionador-transformador con bujes de alta tensin premoldeados conectados a

codos desconectables bajo carga, bujes de parqueo, interruptor para operacin bajo carga

adosado al transformador y con caja de maniobra para entrada y salida del alimentador

principal.

Debe ser fabricado con los compartimientos de alta y baja tensin separados y equipados

con puertas frontales.

El compartimiento de alta tensin no debe ser accesible mientras la puerta del

compartimiento de baja tensin este abierta.

El compartimiento de baja tensin debe estar provisto de un sistema para que el usuario

instale un candado de seguridad.

Por seguridad, todas las partes energizadas deben estar en compartimientos bloqueables.11

La parte de conexin de la red de alta tensin es un compartimiento accesible con puerta y

manija con llave, el cual, dependiendo del diseo y las exigencias particulares de CHEC,

podr llevar como se anot anteriormente salida para la red primaria troncal e interruptor de

maniobra.

El transformador de la subestacin en pedestal puede ir sumergido en aceite o en resina

epxica y sus fusibles son de proteccin rpida tipo bayoneta, que irn adosados al

transformador y sumergidos en el aceite, accesibles por la parte superior del transformador.

El transformador seco instalado en exteriores debe tener un encerramiento a prueba de

intemperie y si su capacidad es superior a 112.5 kVA deber estar a no menos de 30 cm de

los materiales combustibles de las edificaciones, excepcin hecha de los transformadores

con un aumento nominal de la temperatura de funcionamiento de 80C en adelante,

completamente encerrados pero con aberturas de ventilacin.

Como respaldo de los anteriores existirn fusibles limitadores de corriente tambin

sumergidos en el aceite aislante.





La parte de conexin de la red de baja tensin se halla en compartimiento adosado

adyacente al de alta tensin, con puerta y manija con llave. Poseer en todos los casos

interruptor termomagntico tripolar y rel de disparo tripolar para corrientes mayores a 200

A.

Si la subestacin tipo pedestal se introduce en cmara deber ser tipo sumergible. No se

acepta la instalacin de transformadores tipo areo en cmaras subterrneas.

Para subestaciones tipo pedestal o tipo jardn expuestas al contacto del pblico en general,

que en condiciones normales de operacin la temperatura exterior del cubculo supere en 45

C la temperatura ambiente, debe instalarse una barrera de proteccin para evitar

quemaduras y debe colocar avisos que indiquen la existencia de una superficie caliente.

Si el transformador posee una proteccin que garantice el corte o desenergizacin cuando

exista una sobre temperatura o no est localizada en espacios accesibles al pblico, no

requiere dicha barrera.12

9.2.9. SUBESTACIONES INTERIORES ENCAPSULADAS

Ser necesaria la utilizacin de este tipo de subestaciones en edificaciones ubicadas sobre

avenidas principales, sectores con estrato socioeconmico 5 y 6 y sectores donde el espacio

fsico est limitado o presente restricciones, debern tenerse tambin en cuenta las

disposiciones de urbanismo de las oficinas de planeacin municipal de la localidad donde

se realice la obra y del Plan de Ordenamiento Territorial vigente.

Se emplear transformador tipo seco cuando el sitio de instalacin est en niveles

superiores de la edificacin. Si es instalado en el primer piso o por debajo de ste puede ser

aislado en aceite.

La instalacin de transformadores en recintos deber cumplir con los requerimientos de la

seccin 450 de la Norma ICONTEC 2050.

La subestacin encapsulada es aquella cuyos equipos de seccionamiento primario,

transformador de potencia y equipos de medida y proteccin de baja tensin se encuentran

alojados en cabinas o celdas metlicas.

El acceso no poseer rampas con una pendiente superior al 15 % (8.5 aproximadamente).





El barraje en caso de existir en la celda, debe ser construido en cobre electroltico y

recubierto en un bao de aleacin de plata y calibre apropiado de manera que no se superen

2 amperios/mm2.

Las partes aislantes deben ser en material epxico de porcelana. La distancia mnima de

cualquier elemento a alta tensin no debe ser inferior a 15 cm en 13.2 kV.

Las celdas deben poseer llave y deben estar separadas entre s por una lmina metlica.

En la celda del transformador debe poseerse una rejilla inferior para ventilacin. El sitio de

ubicacin debe estar alejado de fuentes productores de calor, tratando de buscar lugares

frescos y ventilados, an artificialmente.

La subestacin debe llevar una malla de puesta a tierra para los equipos, diseada de

acuerdo con las caractersticas del sitio.

Se deben evitar conducciones de agua o alcantarillado por encima o alrededores de las

celdas pues por cualquier eventualidad pueden producir humedad o inundacin.

Este tipo de subestacin debe estar provista de un pozo de achique de 60 x 60 cm de

seccin y de 50 cm de profundidad provisto de una bomba para sacar el agua

automticamente, o comunicado con la tubera de aguas lluvias mediante tubera de

dimetro de 2".

Los crcamos para cableado debern comunicarse con el pozo de achique o con la tubera

de aguas lluvias por medio de tubera de dimetro de 2".

Las lminas de cubierta cold rolled de calibre no inferior a No. 18 sometidas a desengrase,

fosfatizado, aplicacin de dos capas de anticorrosivo y acabado en esmalte acrlico de alta

calidad.

Las subestaciones deben poseer celda para seccionador bajo carga con fusibles tipo HH,

descargadores de sobretensin, celda del transformador y celda de baja tensin con

protecciones.

Cuando la instalacin sea punto de partida de alimentacin para otras subestaciones, se

incluir un seccionador tripolar sin fusibles, con operacin manual por medio de palanca de

acceso frontal en el exterior de la celda y que permita operacin bajo carga.

Tensin nominal 15 kV

Corriente nominal 600 A

Nivel bsico de aislamiento 110 kV




9.2.8.1. Locales

Las instalaciones elctricas antes descritas como interiores requerirn un local de

subestacin, exceptundose el caso del equipo de baja tensin (hasta 600 Voltios) sin partes

vivas expuestas.

Para los montajes de tableros de baja tensin, en el caso de no requerirse subestacin,

debern tenerse en cuenta los espacios y frentes de trabajo y lo que sobre marcacin,

sealizacin y seguridad contra incendios se establece ms adelante.

Podrn tenerse varias subestaciones cuando se requiera montar varios transformadores para

diferentes centros de carga en la misma instalacin.

El equipo secundario hasta 600 voltios para instalaciones de media tensin podr colocarse

fuera de la subestacin mientras no resulte peligroso o inconveniente por su accesibilidad a

personal no calificado o no autorizado para operarlo.

La habitacin que ocupar la subestacin capsulada podr ser independiente a la edificacin

o colindar con ella en mximo dos de las paredes de la edificacin, las cuales debern ser

construidas en mampostera y otro material incombustible, norma ASTM E -119-75.

En caso de que la subestacin sea de tipo cmara cubierta, bveda celda blindada, se

tendrn en cuenta las siguientes recomendaciones:

a) En las subestaciones interiores todos los equipos elctricos sern resguardados por medio de gabinetes metlicos debidamente conectados a tierra.

b) En el local de la subestacin se proveer y mantendr un rea suficiente para la colocacin de equipos, el acceso y espacio de trabajo, para inspeccin, ajuste,

servicio o mantenimiento bajo tensin, las distancias mnimas libres del espacio de

trabajo no sern menores que las indicadas en el siguiente cuadro.

DISTANCIAS MNIMAS LIBRES DEL ESPACIO DE TRABAJO

Tensin nominal respecto a tierra (voltios) Distancia mnima libre (metros)

0 150 V 0.90 0.15 2.5 kV 1.05 a 1.20

2.5 9 kV 1.20 a 1.80 9 25 kV 1.80 a 2.75

Superior a 25 kV 2.80 a 3.00

9.2.8.1.1. Opcin 1




Partes vivas descubiertas en un lado y partes no vivas o puestas a tierra en el otro lado del

espacio del trabajo; o partes vivas en ambos lados, resguardados con aislantes adecuados.

Las barras o conductores aislados que trabajen a menos de 300 voltios no se consideran

como partes vivas.

9.2.8.1.2. Opcin 2

Partes vivas en ambos lados del espacio de trabajo (no resguardadas como se indica en el

caso 1), con el operador en el medio.




Adems de cumplir con las condiciones del cuadro anterior, para los espacios de trabajo

frente a los equipos, como los posteriores para trabajar en partes desenergizadas de equipos

encerrados, se dejar un espacio horizontal de 75 cm como mnimo.

La altura mnima de los locales de la subestacin ser de 2.10 metros, sin embargo, en el

diseo se tendr en cuenta las dimensiones del mayor de los equipos a albergar de tal forma

que no se presenten dificultades de entrada o salida por el eventual retiro del equipo.

La puerta de acceso ser de por lo menos de 1.00 metros de ancho y 1.90 metros de altura y

deber abrir hacia afuera. Si por razones de espacio no se pueden colocar este tipo de

puertas se usarn de tipo corredizo.

Las puertas, que debern ser metlicas, tendrn una cerradura que haga necesario el uso de

llaves para abrirlas desde afuera. Desde adentro no se requerir llave. Por ningn motivo se

usarn candados o aldabas.

Las subestaciones se localizarn preferiblemente en un sitio donde sea posible la llegada de

montacargas hasta su puerta de acceso. En ningn caso la ruta de entrada y salida de

equipos ser a lo largo de escalas o espacios que impidan el arrastre o el uso de

instrumentos de maniobra.

Todos los accesos a las puertas debern estar libres de cualquier obstruccin que pueda

estorbar la salida del personal en caso de emergencia.




Para los equipos de acometidas o tableros de baja tensin de no ms de 200 amperios, en

unidades de vivienda, no es necesario conservar las dimensiones de altura y de la puerta de

acceso del prrafo anterior.

Las partes vivas no resguardadas que estn por encima del espacio de trabajo debern

mantenerse a elevaciones no menores de las especificadas en la siguiente tabla:

Tensin nominal entre fases (V) Altura (m) 601 - 7500 2.60

7505 - 35000 2.75

Mayor de 35000 2.75 +0.01 m por cada kV por encima de 35 kV

Bajo ninguna circunstancia se permitir utilizar los espacios de trabajo para

almacenamiento.

Las herramientas, fusibles de repuesto y dems equipos elctricos que se guarden en la

subestacin debern estar ubicados en gabinetes metlicos impermeables y puestos a tierra.

9.2.8.2. Iluminacin del espacio de trabajo

Todos los espacios de trabajo alrededor del equipo elctrico deben ser iluminados con un

nivel mnimo de 300 luxes.

Las salidas de iluminacin estarn ubicadas de tal manera que las personas que hacen el

mantenimiento no estn en peligro debido a partes vivas expuestas.

Los controles de iluminacin sern de fcil acceso y estarn ubicados de tal forma que no

presenten peligro en su operacin.

Los locales de subestacin de 13.2 y 7.62 kV en el lado primario, debern proveerse de

iluminacin de emergencia, con bateras y cargador (con voltmetros incorporados).

9.2.8.3. Seguridad contra incendios y sealizacin

Toda subestacin deber estar equipada junto a su puerta de acceso con un extinguidor de

CO2 o de polvo qumico seco, para incendios clase B y C, que tenga como mnimo una

capacidad de 5 libras para locales del nivel de tensin I hasta de 600 voltios y de 15 libras

para locales de subestaciones del nivel de tensin II a 13.2 y 7.62 kV.




En la entrada al local de la subestacin debern colocarse dos placas en acrlico de 20 x 40

cm, de fondo amarillo y letras negras, que digan: "Peligro Alto Tensin" y la otra

"Prohibido el paso de particulares".

9.2.8.4. Celdas de los equipos

Las lminas de cubierta, tipo Cold-Rolled y de calibre no inferior al 18 B&S sern

atornilladas a perfiles de ngulo de dimensiones adecuadas para soportar las lminas y el

equipo alojado en la celda.

Las dimensiones de la celda sern escogidas conservando las distancias mnimas de

acercamiento. Estas celdas alojarn principalmente equipo de seccionamiento de alta

tensin.

Cada celda se proveer con una puerta metlica con cerradura en la parte frontal, de una

sola hoja abisagrada, abriendo hacia afuera, con una ventana de inspeccin de dimensiones

mnimas 35 x 5 cm hecha en vidrio templado de seguridad de 6 mm de espesor.

Cuando existe lnea primaria de llegada y lnea de salida conectadas a barraje, se

implementarn celdas para cada lnea, de tal manera que el barraje interconecte,

debidamente aislado, las celdas de acceso, de salida y de proteccin y seccionamiento.

Tambin puede disponerse de una nica celda para alojar adecuadamente los terminales

premoldeados desconectables sin carga ni tensin, de tal manera que permitan llegada,

salida y derivacin en "T" hacia la celda de proteccin primaria y seccionamiento.

En un compartimiento ranurado aledao a la puerta se dispondr de la palanca de maniobra

del seccionador bajo carga, debidamente provisto de portacandado para impedir su

operacin indebida.

Este seccionador ser tripolar para operar bajo carga, provisto de fusibles tipo HH, con

mecanismo de energa almacenada para apertura independiente del operador, disparo libre,

disparo al fundirse cualquiera de los fusibles y operacin manual por medio de palanca de

acceso frontal.

Los fusibles de percutor tipo limitadores de corriente deben ajustarse a la capacidad del

transformador y coordinados con el interruptor termomagntico general de baja tensin.

9.2.8.4.1. Celda de transformacin




Las caractersticas de lmina y de los perfiles de la estructura estarn de acuerdo a lo dicho

para las celdas de los equipos.

La cubierta frontal podr ser de una dos alas, con cerradura de llave y bisagras

desmontables.

La cubierta superior ser de una sola ala y bisagra desmontable. Debe tenerse presente que

el transformador posea ruedas para su movilizacin y que las puertas no posean herraje

inferior fijo para tal fin.

En el frente de la celda se dispondr de una ventanilla de inspeccin de 30 x 10 cm en

vidrio templado de seguridad.

Sin incluir el espacio ocupado por las ventanillas de inspeccin, la cubierta frontal tendr

aberturas de ventilacin con rea efectiva no inferior a:

Capacidad del transformador

(kVA)

rea efectiva de ventilacin

(m2)

Hasta 150 0.5

151 - 225 0.7

226 - 300 0.9

301 - 400 1.2

401 - 500 1.5

601 - 630 1.9

631 - 750 2.2

751 - 1000 2.9

1001 - 1250 3.7

1251 1600 4.5

(*) Para las aberturas de entrada. Las de salida sern 10% mayores.

Para la ventilacin de los equipos

montados en el piso se debe prever un

espacio entre su parte superior y las

superficies adyacentes.

Puesto que los transformadores son

equipos que dependen de la

conveccin para su enfriamiento,

debern proveerse como mnimo dos

ventanas para la aireacin, localizadas

en paredes opuestas, una junto al piso




(siempre debajo de la lnea media del ncleo del transformador) y otra cerca al techo de la

subestacin.

Las ventanas o mirillas de ventilacin sern resistentes al vandalismo y no permitirn la

penetracin de agua, animales u otros objetos extraos que puedan ponerse en contacto con

las partes vivas.

La celda del transformador deber tener un foso o sumidero con capacidad para albergar el

volumen total del lquido refrigerante del transformador en los casos contemplados en la

Norma 2050, para evitar los peligros de propagacin de un incendio ocasionado por

derrame del aceite, en el cual se agregarn varias capas de gravilla que sirvan como filtro y

absorbente para ahogar la combustin.

Se exceptan las subestaciones con transformadores en aceite cuya capacidad total no

supere 112,5 kVA.13

Adems para capacidades por encima de 112,5 kVA se recomienda la construccin de la

bveda para transformador construida en concreto con un espesor mnimo de 10 cm y 15

cm segn el caso y en general cumpliendo con la seccin 450 de la citada Norma.

Toda subestacin elctrica alojada en cuartos, stanos, debe contar con los elementos de

drenaje o bombeo que impida la inundacin; en caso que esta condicin no se pueda

garantizar, el equipo debe ser tipo sumergible.14

El transformador tipo seco se instalar siguiendo las recomendaciones de montaje del

fabricante, en especial la construccin del pedestal en que se soportar.

9.2.10. SUBESTACIN SUBTERRNEA

Es aquella que por sus caractersticas y capacidades se permite montar bajo el nivel del piso

en la va pblica o en un predio particular.

Este tipo de subestaciones se emplea en vas pblicas cntricas o en urbanizaciones,

condominios, conjuntos de bloques o industrias que, por la imposibilidad de

implementarlas en habitaciones interiores debidamente acondicionadas o por esttica deben

ubicar el transformador y sus equipos complementarios en cmaras (bvedas) construidas

bajo el nivel del piso.

13 Modificado enero 21 de 2014 acta 25 14 Modificado enero 21 de 2014 acta 25




Todos los equipos alojados all como transformador, seccionador, etc., debern estar en

capacidad de operar an bajo condiciones de inundacin, y al igual que en la subestacin de

tipo pedestal, puede llevar adosado el equipo de proteccin y seccionamiento y su acople a

la red primaria se ejecutar mediante bujes premoldeados.

Se pueden diferenciar 2 clases de subestaciones subterrneas:

a) Sumergibles ocasionalmente: pueden funcionar durante algn tiempo en condiciones de inundacin de la cmara.

b) Sumergibles permanentemente: pueden permanecer sumergidas por largos perodos de tiempo.

Dichas subestaciones a su vez pueden ser tipo radial o tipo malla.

Las de tipo radial tienen incorporado el equipo de seccionamiento del transformador.

Las de tipo malla tienen adems incorporado equipo de seccionamiento de lnea de entrada

y salida.

En las subestaciones subterrneas las conexiones elctricas no debern poseer partes vivas

expuestas (frente muerto) tanto en media como en baja tensin.

Cuando el equipo de proteccin y seccionamiento no es incorporado al transformador, se

dispondr de una caja de maniobra o seccionador en aceite o en vaco, tipo sumergible y

con palanca exterior para operacin bajo carga. El seccionador que se implemente deber

permitir apertura bajo carga.

La conexin de la red primaria al transformador emplear codos premoldeados

desconectables bajo carga y para la corriente nominal del equipo, pero estar acorde con la

capacidad del circuito troncal en caso de que el mismo entre y salga (subestaciones tipo

malla), aunque sta disposicin puede lograrse externamente al mismo equipo de

seccionamiento.

Adicionalmente se pueden utilizar barrajes premoldeados (regletas) para conexin y

operacin bajo carga, en el caso de 200 A.

La alimentacin deber llevarse en cable tipo seco cuyas especificaciones se dan en el

captulo de materiales elctricos.

Las partes metlicas no conductoras de todos los equipos elctricos estarn debidamente

puestas a tierra.




En la cmara la subestacin mantendr un rea suficiente para la colocacin de equipos, el

acceso y espacio de trabajo, para inspeccin, ajuste, servicio o mantenimiento bajo tensin,

conservando las distancias mnimas libres del espacio de trabajo. La cmara deber ser tal

que permita la maniobra confiable del seccionador, transformador y protecciones. Como

mnimo se debe tener libres 1.5 m en su frente y 0.6 m en otros costados. La cmara debe

poseer buena ventilacin con impedimento a la entrada de animales.

Se recomienda que este tipo de subestacin est provista de un pozo de achique de 50 x 50

cm de seccin y de 50 cm de profundidad provisto de una bomba para sacar el agua

automticamente, o comunicado con la tubera de aguas lluvias mediante tubera apropiada,

de 2" de dimetro como mnimo.

9.3. EQUIPOS

9.3.1. TRANSFORMADORES

Ver numeral 16.12.15 del captulo 16. MATERIALES NORMALIZADOS.

La capacidad debe ajustarse a las demandas iniciales y futuras, pretendiendo evitar el

exceso innecesario de capacidad instalada que ocasionara reactivos perjudiciales para

CHEC. La cargabilidad oscilar entre el 80 y el 120 %.

Como requisito previo al montaje se exige que el fabricante de los transformadores posea

certificado de gestin de la calidad ISO 9001 y de conformidad del producto otorgado por

entidad debidamente acreditada ante la Superintendencia de Industria y Comercio.

Debe adems cumplir con los requisitos fijados en las presentes normas, adems de

presentar un protocolo completo de pruebas de cada transformador suministrado.

Las prdidas del transformador deben ajustarse a las normas del ICONTEC NTC 818 y

819.

En todos los casos sern autoprotegidos con descargador de sobretensin en el lado

primario y utilizando en el lado de baja tensin un interruptor automtico de capacidad

adecuada.

Cuando estos elementos sean utilizados, el criterio de seleccin del fusible ser contra

cortacircuitos francos y daos internos del transformador, limitando la magnitud del dao.

15 Corregido julio 2 de 2014




La seleccin del transformador tendr en cuenta la tabla de la demanda mxima

diversificada por grupo y por estrato para ocho (8) aos incluida en el captulo 8. de la

presente norma.

El montaje de transformadores en aceite slo se aceptar para uso externo o interno y

subterrneo y el de transformadores tipo seco es permitido en cualquier nivel de

edificacin.

En ningn caso se aceptarn transformadores a base de askarel, pyranol, o cualquier otra

denominacin del PCB (Polyclhorinathed byphenil) como medio refrigerante.

La siguiente tabla muestra los valores mximos admisibles de cortocircuito, prdidas en el

ncleo y prdidas en el cobre mximas para las diferentes capacidades de transformadores

normalizados por CHEC.

Se debe actualizar esta tabla a medida que se actualice en las normas 818 y 819 de

ICONTEC.

VALORES MXIMOS PARA PRUEBAS DE CONTROL SOBRE TRANSFORMADORES DE

DISTRIBUCIN - VALORES A 85 C

MONOFSICOS % REG

P (kVA) P0 (w) PC (w) PT (w) IC (A) UCC % Fp = 0.9 Fp = 1

5 30 90 120 2.50 3

10 50 140 190 2.50 3 2.222 1.60

15 70 195 265 2.40 3 2.163 1.60

25 100 290 390 2.00 3 2.073 1.40

37.5 135 405 540 2.00 3 2.023 1.30

50 160 510 670 1.90 3 1.932 1.20

75 210 710 920 1.70 3 1.868 1.10

TRIFSICOS % REG

P (kVA) P0 (w) PC (w) PT (w) IC (A) UCC % Fp = 0.9

15 80 310 390 4.40 3 2.800

30 135 515 650 3.60 3 2.700

45 180 710 890 3.50 3 2.666

75 265 1090 1355 3.00 3.5 2.661

112.5 365 1540 1905 2.60 3.5 2.612

150 450 1960 2410 2.40 4 2.555

225 615 2890 3505 2.10 4 2.490




No son recomendadas instalaciones de transformadores monofsicos conformando bancos

estrella primario - delta secundario, sin el neutro en el lado primario disponible y puesto a

tierra.

En los diferentes acoples de transformadores conformando bancos trifsicos, el empleo de

autoprotecciones en baja tensin es admitido.

Todo transformador poseer un conector para empalme exterior visible del neutro del

mismo a la carcaza y de aquel a la bajante a tierra de la subestacin.

La placa de caractersticas se colocar en un lugar perfectamente visible a los operadores

del sistema.

9.3.2. CAJAS DE MANIOBRA

Ver numeral 16.1316 del captulo 16. MATERIALES NORMALIZADOS.

9.3.3. EQUIPOS DE MEDIDA

Ver numeral 15.217 del captulo 15. INSTALACIONES INTERNAS INDUSTRIALES

para lo relacionado con medidores de energa para instalaciones industriales.

En las instalaciones de cualquier gnero que por su naturaleza requieran de un solo

contador, debe dejarse un espacio suficiente para la colocacin del mismo sobre el lugar

ms adecuado y accesible de la fachada del edificio y a una altura de la ventanilla de lectura

no mayor de 2.0 metros. Se exceptan los casos en que la instalacin requiera de

transformadores de medida o equipo de media tensin.

En las instalaciones en que se requiere de ms de un contador, stos deben colocarse en un

tablero general, para lo cual debe proveerse espacio cmodo y suficiente. Para grupos de

cinco contadores o menos se podr colocar el tablero en la fachada del edificio.

Las instalaciones con seis o ms contadores derivados de la misma acometida debern

equiparse con un interruptor general montado en el mismo tablero, pero en un

compartimiento independiente que ser sellado por el comercializador CHEC, quedando

slo la palanca de operacin.

16 Corregido julio 2 de 2014 17 Corregido julio 2 de 2014




La caja de empalme o barraje despus del interruptor general, debe ir tambin

independiente de los contadores y sus dispositivos de desconexin y/o proteccin, dejando

forma de sellarla.

En este caso el montaje del tablero ser interior, en un lugar de fcil acceso para la lectura

de registros por parte del comercializador CHEC.

Cuando en la operacin de los contadores se requiera el uso de transformadores de medida

su clase estar acorde con la del medidor empleado (Ver numeral 15.2.6.18 para medicin

en industria) y se colocarn en el mismo tablero, pero en compartimentos separados del

contador y con facilidades para ser sellados por el comercializador CHEC. En este caso el

montaje del tablero ser interior, en un lugar de fcil acceso para la lectura de registros por

parte del comercializador CHEC.

Las caractersticas del medidor o contador segn el tipo de carga son las siguientes:

Monofsica 2 3 hilos 120/240 V Carga Instalada Contador

Hasta 10 kva 15 A, sobrecarga 300%, de activa.

De 11 a 45 kva 50 A, sobrecarga 300%, de activa.

Trifsica 4 hilos 120/208 V Carga instalada Contador Transformador de corriente

Hasta 45 kva 50 A, sobrecarga 300%, 3 elementos,

3 x 120/208 V, de activa No aplica.

De 46 a 65 kva

5 (10) A, 3 x 120/208 V, de activa.

5 (10) A, 3 x 120/208 V, de reactiva.

3 TC de relacin 150/5 A.

De 66 a 86 kva 3 TC de relacin 200/5 A.




Trifsica 4 hilos 267/460 V Carga instalada Contador Transformador de corriente

Hasta 150 kva 5 (10) A, 3 x 267/460 V, de activa,

con demanda mxima

5 (10) A, 3 x 267/460 V, de reactiva

3 TC de relacin 200/5 A

De 151 a 200 kva 3 TC de relacin 300/5 A

Mayores de 200 kva Se requiere medicin en media tensin

Los contadores que se utilicen con transformadores de corriente tendrn bloque de prueba

con caractersticas especificadas en el numeral 15.2.6.5.19 de INSTALACIONES

INTERNAS INDUSTRIALES.

18 Corregido julio 2 de 2014 19 Corregido julio 2 de 2014




La eleccin de medidores y el cdigo de colores para la conexin igualmente estn

especificados en el captulo 13 de la presente norma.

9.3.4. PROTECCIONES

Los transformadores de distribucin deben tener las siguientes protecciones:

9.3.4.1. Descargadores de sobretensin

Los transformadores de distribucin llevarn en su tanque los soportes adecuados para la

instalacin de los descargadores de sobretensin, de tal manera que stos queden a la menor

distancia posible del equipo a proteger.

Para sistemas a 13.2 kV se emplearn descargadores de sobretensin de las siguientes

caractersticas:

a) La capacidad de descarga de los descargadores de sobretensin de oxido de

zinc del tipo polimrico ser de 12 kV, 10 kA (onda de 8/20 seg).

b) En instalaciones trifsicas 3 hilos, 13.200 voltios monofsicas 2 hilos 13.200 voltios, se utilizarn descargadores de sobretensin de xido de zinc

del tipo polimrico para 12 kV con MCOV de 10.2 kV.

c) En instalaciones trifsicas cuatro hilos 13200 V y en sistemas monofsicos con neutro mltiplemente puesto a tierra se utilizarn descargadores de

sobretensin de xido de zinc del tipo polimrico de 12 kV, con MCOV de

8.4 kV.

d) Los descargadores de sobretensin seleccionados sern del tipo distribucin y el nivel bsico de aislamiento (Bil) del equipo a proteger: 95 kV.20

9.3.4.2. Cortacircuitos

Los cortacircuitos son los equipos que protegen al transformador contra sobrecorriente

producida por fallas. Para sistemas de 13.2 kV se utilizarn cortacircuitos de las siguientes

caractersticas:

a) Instalacin: Intemperie por montaje vertical. b) Operacin: Con prtiga.

20 Reemplazados los literales a) hasta d) en agosto de 2009.




c) Frecuencia: 60 Hz d) Tipo de ejecucin: Abierto, monopolar de una sola operacin. e) Tensin nominal: 15 kV f) Corriente nominal: 100 A g) Capacidad de interrupcin: Simtrica 10 kA h) Tipo de extincin del arco: Expulsin i) Bil: 95 kV

En la totalidad de casos los cortacircuitos a instalar en redes de CHEC poseern ganchos de

acero galvanizados para enganche de la herramienta para apertura bajo carga (loadboster)

operada con prtiga. Adems se requiere que el ojo de bronce de la parte superior de la

cauela sea de dimensiones apropiadas para la citada funcin.

Igualmente los cortacircuitos estarn provistos de casquete renovable que aseguran que en

casos de interrupcin a corrientes elevadas de cortocircuito los gases puedan ser expulsados

adicionalmente por la parte superior de la cauela, al expulsarse por accin de los mismos

la seccin ms dbil de la tapa, permitiendo el libre flujo de gases al exterior.

Estos elementos estn normalizados en el comercio nacional pero CHEC vigilar

estrictamente su cumplimiento y la calidad de los mismos en la operacin del sistema.

9.3.4.3. Fusibles

Ver numeral 16.16.21 del captulo de materiales normalizados.

El fusible se colocar en el lado primario del transformador para protegerlo, con el fin de

evitar efectos trmicos, cuando quede sometido a corrientes de cortocircuito o sobrecargas

considerables.

La corriente nominal del fusible debe ser mayor o igual a la mxima corriente de carga

continua a conducir. Al determinar la corriente de carga se debe tener en cuenta las

sobrecargas y las corrientes transitorias como las corrientes de "inrush" (Conexin de

transformadores) y las de arranque de motores.

Para que la proteccin sea efectiva debe cumplir los siguientes requisitos:

a) El hilo o fusible debe operar para cortocircuito en el transformador, aislndolo del sistema de distribucin.

21 Corregido julio 2 de 2014




b) El hilo fusible debe soportar una corriente transitoria de magnetizacin durante 0.1 segundo, estimada en doce (12) veces la corriente nominal de los transformadores

con capacidades hasta de 2000 kVA.

c) El hilo fusible podr fundirse en un intervalo de 17 segundos cuando es sometido a una corriente entre 250 % y 300 % de su valor nominal.

d) El hilo fusible debe soportar continuamente sin fundirse, la misma sobrecarga que el transformador sea capaz de admitir sin perjudicar su vida til.

La seleccin se efecta superponiendo a la curva caracterstica de corriente contra tiempo

de fusin mnima del fusible la curva de capacidad trmica del transformador,

seleccionando aquel fusible cuya curva de mximo tiempo de fusin quede totalmente al

lado izquierdo de la curva de capacidad trmica. (Ver captulo 15.16)

El tiempo de operacin del fusible para la interrupcin de la corriente simtrica de

cortocircuito del transformador, calculada segn su impedancia, est indicada en la norma

ICONTEC 532. En general debe ser inferior al tiempo establecido para la capacidad de

soporte de cortocircuito del transformador.

La seleccin de fusibles para los diferentes tipos de transformadores, as como la adecuada

coordinacin de fusibles en las diferentes secciones hasta la subestacin se har conforme a

lo establecido en el numeral 16.16. de la presente norma.

9.3.4.4. Bajantes22

La bajante transformador a red de baja tensin se construir haciendo uso de un tramo de

cable de cobre de longitud no mayor de 0.5 m para conexin al borne del transformador y

con capacidad de soportar un 25 % de sobrecarga del transformador (usando uno o dos o

ms en paralelo segn se requiera), al cual ser empalmado un tramo de conductor de

aluminio con aislamiento XLPE-FR en igualdad de condiciones para soporte de sobrecarga

y con una longitud acorde con la necesidad en el sitio (puede estar comprendida entre 2.5 y

4 m), mediante conectores bimetlicos de compresin tipo H o conectores de perforacin de

aislamiento con la capacidad fsica adecuada para los conductores empleados en la

construccin de la bajante, como lo muestra la grfica que se aprecia a continuacin:

22 Modificada en marzo 9 de 2011




Para la instalacin se emplearn conectores de compresin o conectores de perforacin de

aislamiento acordes con la dimensin de los conductores a conectar.

La bajante se seleccionar de la tabla siguiente, acorde con la capacidad instalada y el tipo

del transformador:

BAJANTE PARA TRANSFORMADOR MONOFSICO

Capacidad del

transformador monofsico

Corriente nominal [A]

Conductor de salida del borne por fase

Conductor de conexin a red por fase

CU, calibre AWG # AL, calibre AWG #

5 21 6 1 4 2

10 42 6 1 4 2

15 63 4 1 4 2

25 104 2 1 2 2

37.5 156 2 2 2 2

50 208 2 2 1/0 2

75 313 2 4 2 4

BAJANTE PARA TRANSFORMADOR TRIFSICO


trifsico


Conductor de salida del

borne por fase

Conductor de conexin

a red por fase


15 42 6 1 4 2

20 56 6 1 4 2





trifsico


Conductor de salida del borne por fase

Conductor de conexin a red por fase


30 83 2 1 2 2

45 125 1/0 1 1/0 2

75 208 2 2 1/0 2

112.5 312 2/0 2 2/0 2

Cuando en las tablas se menciona un nmero de conductores de cobre superiores a dos (2)

significa el empleo de ms de una bajante en paralelo por cada fase, como es el caso del

transformador monofsico de 75 kVA, el cual por su corriente nominal requiere de cuatro

conductores de cobre por fase en el calibre indicado 2 AWG.

El diseador estar en libertad de emplear conductores de calibre superior, siempre y

cuando se cumpla con la capacidad de sobrecarga del 25% establecida al inicio de la

presente norma.

9.4. SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA

El sistema de puesta a tierra tiene por finalidad proteger la vida de las personas, evitar

daos en los equipos por las sobretensiones, mejorar la efectividad de las protecciones

elctricas al proporcionar una adecuada conduccin de la corriente de falla a tierra.

Por lo anterior en una instalacin una puesta a tierra lo ms importante es el valor de la

resistencia que se tenga con respecto a tierra independiente del valor del nmero de

electrodos y elementos que haya necesidad de utilizar para lograr este propsito. Por ello,

siempre que se instala un sistema de puesta a tierra, se debe medir el valor de la resistencia

a tierra y confrontarlo con los lmites establecidos para garantizar una buena puesta a tierra

del sistema elctrico.

En las redes de distribucin, el sistema de tierra se compone de las puestas a tierra

instaladas en los descargadores de sobretensin, transformadores, condensadores,

reguladores, equipos de maniobra, neutros y elementos metlicos, cuyos electrodos de

puestas a tierra estn generalmente constituidos por varillas enterradas, adems del

conductor de tierra, el cual recorre toda la instalacin interior y est aislado en color verde

o verde-amarillo.

En las redes de distribucin de media tensin (M.T.), est slidamente puesto a tierra en las

subestaciones y en baja tensin (B.T.) est efectivamente puesto a tierra a lo largo de su

recorrido mediante barrajes equipotenciales.




Las mallas de tierra y el sistema general de puesta a tierra sern diseadas de acuerdo con

la mejor prctica en estos sistemas. Se observar minuciosamente que haya una

coordinacin efectiva entre ellos, el aislamiento y las distintas protecciones.

Las mallas de tierra para subestaciones deben cumplir las siguientes condiciones:

a) Se recomiendan los siguientes valores mximos de resistencia de puesta a tierra:

Tensin nominal (kV) Resistencia Malla (ohmios )

13.2 33 kV 10 115 kV 1

b) Cuando por alguna razn no puedan obtenerse los valores anteriores, se debe garantizar que las tensiones de paso, de contacto y las transferidas en caso de falla a

tierra no superen las mximas permitidas. Luego de la puesta en servicio deben ser

verificadas.23

c) As mismo debe instalarse pisos o pavimentos de gran aislamiento, establecer conexiones equipotenciales en las zonas crticas, aislar el conductor de puesta a

tierra en su entrada al terreno, aislar todos los dispositivos que puedan ser sujetados

por una persona, disponer de sealizacin en las zonas crticas y dotar al personal de

instrucciones sobre el tipo de riesgo y de elementos de proteccin adecuados.

d) La variacin de la resistencia, debido a cambios ambientales, debe ser tal que la corriente de falla a tierra, en cualquier momento, sea capaz de producir el disparo de

las protecciones. Normalmente se toma el valor de la corriente de falla monofsica.

e) El tiempo mximo de duracin de la falla en segundos se toma de los tiempos de operacin de las curvas caractersticas de los fusibles.

f) No debe existir calentamientos excesivos al pasar la corriente de falla durante el tiempo de falla.

g) Debe conducir las corrientes de falla sin provocar gradientes de potencial peligrosos entre puntos vecinos.

h) Debe ser resistente a la corrosin.

i) No se permite el empleo de conexiones pernadas. En las mallas a tierra se utilizar exclusivamente soldadura exotrmica o equivalente.

23 Incluida en abril 5 de 2011




j) Para subestaciones tipo poste la bajante se har en cable de cobre desnudo 4 AWG o en cable de acero recubierto con cobre conforme con la grfica que a continuacin

se muestra:

El sistema de puesta debe ser construido usando un mismo tipo de material para evitar las

uniones de distintos tipos de conductores, se podr emplear cable de cobre o cable de acero

recubierto con cobre para la bajante del sistema de puesta a tierra, el mismo deber

conectarse tal como lo ilustra la figura y usando la menor trayectoria. El conductor de

puesta a tierra no debe estar empalmado.

Para la conexin del conductor de puesta a tierra con la varilla de puesta a tierra se usar

soldadura exotrmica y/o conectores aprobados para tal uso.

Cuando la resistividad del terreno, debidamente medida con los mtodos apropiados, se

compruebe elevada, se har empleo de mtodos constructivos para las mallas de tierra que




garanticen una resistencia de puesta a tierra no superior a la recomendada por el RETIE y la

presente norma para subestaciones de distribucin, de 10 ohmios, la cual ser efectivamente

medida al finalizar la instalacin, con la elaboracin del correspondiente registro para

control posterior.

De acuerdo con las exigencias del diseo se emplearn como electrodos de tierra una ms

varillas de acero galvanizadas en caliente o con recubrimiento total en cobre de 2.40 m con

dimetro mnimo de 5/8" conectadas entre s por medio de conductor de cobre desnudo de

calibre 2/0 AWG.

Se conectarn a la malla a tierra, el neutro del transformador y todas las partes metlicas

accesibles que no conduzcan corrientes en condiciones normales de operacin mediante

cable de cobre desnudo de calibre mnimo 4 AWG.

Para la instalacin de las puestas a tierra de los circuitos de distribucin de M.T, B.T. y

equipos conectados del sistema, se deben tener en cuenta los siguientes casos:

a) En los descargadores de sobretensin, los puntos de tierra de cada uno de ellos se deben conectar entre s mediante cable de cobre desnudo N 4 AWG y se lleva a

tierra, (evitando dobleces agudos en el alambre), hasta la varilla previamente

enterrada, utilizando para la unin a la varilla soldadura exotrmica.

b) En los transformadores de distribucin se deben conectar entre s el neutro y la carcaza, mediante cable de cobre desnudo N 4 AWG y desde all al conductor de

puesta a tierra.

c) El neutro de la red de baja tensin se debe poner a tierra en los puntos finales de los circuitos.

d) En los bancos de condensadores, la puesta a tierra, se debe hacer mediante cable de cobre N 2/0 AWG, conectado a una o varias varillas de 5/8"x 2.40 m

interconectadas previamente enterradas, hasta alcanzar el valor de 5 ohmios.24

e) En las transiciones de los cables subterrneos de media tensin, los alambres de la pantalla metlica del blindaje del conductor en los terminales debe conectarse a

tierra.

9.4.1. RECOMENDACIONES

24 Se ha retirado antiguo literal d) relacionado con postes con tubo PVC para puestas a tierra




Utilizar transformadores monofsicos diseados a 7.620 -240/120 voltios en aquellas zonas

de alto nivel cerunico. Con ello se evitaran problemas de ferrorresonancia respecto a la

alimentacin fase - fase (13.2 kV), cuando una fase se desconecta. Adems se disminuyen

los esfuerzos en el dielctrico del primario y se podran fabricar transformadores con un

solo buje de media tensin, reduciendo con ello costos. Para ajustar al retie debe corregirse

Es preferible mantener las tierras en valores menores a 20 . El efecto de la disminucin del valor de tierra para altas frecuencias (de impulso) no tiene gran incidencia en las

sobretensiones que recibe el transformador, aunque es deseable un valor menor a 20 para garantizar una operacin confiable del descargador de sobretensin.

El transformador, una vez instalado en el poste, debe dejarse reposar por lo menos 24 horas

antes de energizarlo o colocarle carga, debido al movimiento que experimenta en el

transporte al sitio de instalacin.

Estas innovaciones, previo un diagnstico integral como el aqu presentado, se pueden

aplicar a circuitos ubicados en zonas de severo y alto riesgo por rayos.

9.4.2. MEDIDA DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA

D2

D1

Jc Jt Jxt Jxc

Ele

ctro

do a

pro

bar

La medida de la resistencia combinada de las puestas a tierra de varios electrodos

conformando malla debe efectuarse con un medidor de tierras meghmetro o telurmetro,

utilizando preferiblemente el mtodo de los tres puntos o Cada de tensin, que se describe a continuacin:




Los bornes de los extremos marcados como Jc y Jxc son los terminales de tensin. Se

utilizan para medir la resistencia de tierra, dos varillas como electrodos auxiliares, que se

clavan en el terreno, alineados con el punto de puesta a tierra a medir.

Primero se unen los bornes Jxc y Jxt y se conectan a la malla de tierra cuya resistencia se

requiere medir. La varilla ms lejana conectada al borne Jc, acta como electrodo de

corriente, la otra varilla conectada al borne Jt (localizada entre la varilla de corriente y la

puesta a tierra a medir) acta como electrodo de tensin.

De acuerdo a la anterior figura, midiendo desde la varilla de puesta a tierra (o malla de

tierra) D1 es la distancia hasta la varilla de corriente y D2 es la distancia hasta la varilla de

tensin.

Al circular la corriente generada por el medidor de tierras, se producen gradientes de

potencial alrededor de los electrodos, pero existen zonas entre ellos donde el potencial es

constante. Se ha determinado que a una distancia del 62 % de D1 no se producen

perturbaciones y all debe instalarse el electrodo de tensin.

Se realizan tres mediciones con las siguientes distancias:

Medida # D1 (m) D2 (m)

1 25 15

2 30 18

3 36 22

Si los valores no difieren en 5 % del valor promedio (obtenido de la suma de las tres

mediciones y dividiendo por 3), debe considerarse que este valor promedio es el valor

verdadero.

Si el error es mayor, existe superposicin de los gradientes de tensin y debe aumentarse D1

y D2, mantenindose relacin D2 = 0.6 D1 y repitiendo el procedimiento hasta cumplir la

condicin que el error sea menor o igual al 5 %.

Todas las medidas deben realizarse sin tensin ni circulacin, es decir, la malla de puesta a

tierra debe estar desconectada de bajantes de descargadores de sobretensin, neutros, tierras

de equipos en funcionamiento.

9.4.3. EQUIPO DE MEDICIN DE PUESTA A TIERRA




La resistencia de puesta a tierra debe ser medida antes de la puesta en funcionamiento de un

sistema elctrico, como parte de la rutina de mantenimiento o excepcionalmente como parte

de la verificacin de un sistema de puesta a tierra.25

El instrumento debe medir la resistencia de tierra en ohmios y poseer protector que elimine

los efectos de fugas superficiales y proteja contra elevadas tensiones de medida.

Se utilizar en transformadores de distribucin, instalaciones elctricas industriales o

residenciales, bancos de condensadores y descargadores de sobretensin. No debe ser

afectado por corrientes AC o DC parsitas.

Caractersticas tcnicas:

No de rangos: 0-5 / 50 / 500 / 5000 No de divisiones: 50 por rango.

Lectura mnima: 0.01 Precisin: 1.5 %.

El instrumento debe estar compuesto de:

a. Probador de tierra.

b. Dos (2) cables para medicin de 25 m cada uno.

c. Dos (2) cables para medicin de 50 m cada uno.

d. Cuatro (4) varillas para tierra de 60 cm de longitud.

e. Dos (2) pares de grapas de conexin (grandes y pequeas).

f. Estuche de transporte en material resistente, bateras recargables,

recargador de bateras y otros accesorios para su correcto funcionamiento.

Ver nota al pie26

9.5. PLANTAS DE EMERGENCIA

25 Incorporado en abril 5 de 2011 26 Se retira numeral MEJORAMIENTO RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA (antiguo 9.4.4.). Se retira el numeral CLCULO DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA (Antiguo 9.4.5). Agosto de 2009.




Se normaliza la utilizacin de sistemas de emergencia representados en los grupos

generadores Diesel - elctricos para obtener seguridad, confiabilidad y continuidad en el

suministro de energa.

Dispondrn de planta de emergencia aquellas cargas crticas que requieran alta

confiabilidad y continuidad del servicio como teatros, supermercados, discotecas, centros

comerciales, edificios con ascensores y sistema de bombeo, clnicas, hospitales, estudios de

radio y TV, industrias.

En general, donde la concentracin por piso sea superior a 100 personas debe proveerse un

sistema de potencia de emergencia con suministro durante los 10 segundos siguientes al

corte de energa elctrica.

Los sistemas de emergencia deben proporcionar energa a los medios de comunicacin,

seales de salida, sistemas de ventilacin, deteccin y alarma contra incendio, bombas

contra incendio, ascensores, procesos industriales y dems sistemas cuya interrupcin

puede generar riesgos contra la vida humana.

Debe tenerse presente que se asle la medida cuando entre en servicio el sistema de

emergencia.

9.5.1. ESPECIFICACIONES

Los grupos generadores a Diesel poseen un motor operado por ACPM, de aspiracin

natural o turbocargados de dos o cuatro ciclos en cuatro tiempos, refrigerados por aire

(radiador) o circuito abierto a travs de intercambiadores y torre de enfriamiento y arranque

elctrico con batera, acoplado directamente a un generador, soportados por una base rgida.

La capacidad ptima en eficiencia como en economa que determina al final el tamao del

grupo, las caractersticas de los reguladores de tensin y la velocidad, viene determinada

por las caractersticas de la transferencia, el pico de la carga en kA, el factor de potencia de

la carga, tensin y fases (generalmente son trifsicas a 208, 220, 260, 440, 480 V), las

condiciones ambientales, el lmite de variacin de frecuencia y respuesta a transitorios de

carga y el lmite de cada de tensin y su tiempo de respuesta.

El equipo tendr caractersticas de suplencia o Stand-by, es decir, que arrancan y toman

carga cuando el suministro de energa falla; la especificacin est determinada por las

condiciones de operacin y las caractersticas de la carga.

9.5.2. TRANSFERENCIA DE CARGA




Una transferencia es un dispositivo elctrico que permite tener energa proveniente de dos o

ms fuentes en forma alterna y que en caso de falla de la red en CHEC proceder a operar

el suministro de la planta de emergencia, en forma manual o automtica.

En las transferencias automticas se dispondr de interruptores termomagnticos operados

por motor, enclavados elctrica y mecnicamente y comandados por circuito elctrico

(contactores) o electrnico (tarjetas sensoras) que efecten vigilancia de la ausencia de

tensin de cualesquiera de las fases, inversin de fases, alteracin de la frecuencia,

alteracin de la tensin en forma grave o suspensin total de la misma.

En reemplazo de los interruptores termomagnticos se podrn emplear contactores

magnticos, los cuales no requieren motor para su operacin pero carecen de proteccin

contra sobrecorriente. Su operacin es ms rpida aunque la acumulacin de mugre puede

impedir el cierre adecuado de los contactos, con el consecuente calentamiento y deterioro

del equipo.

Mediante indicadores instalados en el tablero del equipo se informar de la causa que

ocasion la suplencia de carga.

Adicionalmente se dispondr de mandos para comandar manualmente la operacin.

Por cualquiera alteracin que ocurra, se debe dar mando al mdulo de arranque de la planta

para que entre en funcionamiento y una vez est generando normalmente tome la carga que

a su vez ha sido desconectada en su momento de la red fallada.

Estos controles pueden ser de varios tipos:

a) Controles electrnicos integrales de propsito definido b) Controles modulares compuestos por elementos electrnicos y/o electromecnicos. c) Controles totalmente electromecnicos. d) Controladores lgicos programables (PLC).

Una vez restablecido el servicio normal, la planta trabajar un corto tiempo (tres a cinco

minutos) que permita a la misma reducir su temperatura y posteriormente se apague,

funcin a cargo del equipo de arranque y paro de la planta.

El control para el interruptor de transferencia ser calibrado para un rango entre el 80%

(mnimo) y el 115 % (mximo) de la tensin de servicio normal, tensin bajo la cual deber

prestar su funcin sin tropiezos.

Como proteccin contra descargas elctricas en la posicin normal, poseer varistores

instalados entre cada una de las fases.




9.5.3. CONTROL DE ARRANQUE Y PARO

El control de arranque y paro de la planta de emergencia se encarga de recibir la seal

enviada por la transferencia para iniciar el encendido de la misma. Normalmente es una

tarjeta electrnica que comanda un juego de contactores y temporizadores que efecten las

funciones de arranque, parada y supervisin de los parmetros de generacin.

Conectado al control de arranque y paro existen sensores de sobrevelocidad, baja presin de

aceite y sobretemperatura, los que se encargan de efectuar el apagado de la mquina cuando

ocurre alguno de tales eventos, encendindose igualmente una luz piloto en el tablero que

indica el tipo de falla.

En el mismo tablero pueden estar instalados un voltmetro y un ampermetro con sus

respectivos selectores, lo mismo que un frecuencmetro, encargados de supervisar los

parmetros de generacin, que podrn ser ajustados con el control de velocidad de la planta,

el cual de acuerdo con su nivel de sofisticacin podr ser manual o automtico,

El apagado da la planta, transcurridos unos dos a tres minutos para su enfriamiento, se

efecta generalmente por el accionamiento de una vlvula solenoide instalada en la bomba

de inyeccin, la cual se encarga de suprimir el paso de combustible finalizando as el

tiempo de trabajo.

En el tablero se instalar igualmente un hormetro, destinado a la supervisin del tiempo de

funcionamiento para el mantenimiento peridico a que debe someterse el equipo.

Se dispondr igualmente un selector que permita el arranque manual o automtico de la

planta.

En el mismo tablero se acostumbra instalar el medidor de presin de aceite, la temperatura

del agua de enfriamiento de la planta y el estado de carga de la batera.

9.5.4. DISPOSICIONES MNIMAS DE INSTALACIN

La planta de emergencia se instalar en un local cerrado y debidamente insonorizado, con

suficiente ventilacin para el enfriamiento del equipo por radiador y ventilador.

Debe estar lo ms cerca posible de la subestacin y disponer de los espacios adecuados para

el montaje de los tableros de transferencia, arranque y paro, tanque de combustible diario,

bateras, crcamos o tuberas para los cables, salida de gases, silenciador y tuberas de

combustible.




La batera poseer un cargador automtico que provea autonoma por 90 minutos a plena

carga sin que la tensin baje del 87.5% de su valor nominal.

El saln debe disponer de tomacorrientes para el precalentador o cualquier uso adicional

necesario.

Normalmente el grupo motor-generador est instalado sobre soportes amortiguados, pero

plantas de tamao mediano o alto del tipo Caterpillar pueden no poseer amortiguadores de

norma y deben ser adquiridos opcionalmente.

Se debe disponer de un tanque para el almacenamiento del aceite combustible en cantidad

apropiada a las condiciones de funcionamiento del equipo, el cual se instalar fuera del

local de la planta, aunque debe disponerse de un tanque de suministro diario al interior del

local y suficientemente cerca a la conexin del acceso por manguera a la bomba de

inyeccin.

En esta conexin ser instalado un filtro separador de agua que permita ir drenando

peridicamente ste lquido e impedir que llegue a los inyectores,

El tanque de suministro diario, al igual que el general deber poseer nivel de combustible.

El sistema de escape debe estar dirigido hacia el exterior del saln y un silenciador debe

estar adosado al mismo.

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