LegalizeReal Decreto 337/2014, de 9 de mayo, por el que se aprueban el Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en instalaciones eléctricas de alta tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-RAT 01 a 23
La conexión de los autotransformadores que no cumplan la función de regulador será en estrella, recomendándose la puesta a tierra directa del neutro, y de no ser esto posible o conveniente, la conexión a tierra se realizará a través de un descargador apropiado
Los transformadores conectados directamente a una red de distribución pública deberán tener un grupo de conexión adecuado, de forma que los desequilibrios de la carga repercutan lo menos posible en la red.
3. REGULACIÓN
Tanto los transformadores como los autotransformadores podrán disponer de un dispositivo que permita, en escalones apropiados, la regulación en carga de la tensión para asegurar la continuidad del servicio
Se admite también la existencia de una regulación de tensión, estando la máquina sin tensión, a fin de adaptar su relación de transformación a las exigencias de la red.
4. ANCLAJE
Se tomarán las medidas apropiadas para evitar que los transformadores de potencia puedan moverse en las condiciones normales de explotación o por efecto de los esfuerzos electrodinámicos a los que pueda estar sometido.
5. PÉRDIDAS Y NIVELES DE POTENCIA ACÚSTICA MÁXIMOS
Para los transformadores trifásicos en baño de aceite para distribución en baja tensión hasta 2500 kVA, los valores de pérdidas y niveles de potencia acústica deben ser como máximo los indicados en las normas de obligado cumplimiento correspondientes que figuran en la ITC-RAT 02, pero en ningún caso podrán ser superiores a los valores de la tabla 1. Los valores establecidos de impedancia de cortocircuito a 75 ºC deben ser los que se indican en la tabla 1.
TABLA 1
Pérdidas debidas a la carga Pk (W) a 75 ºC, pérdidas en vacío P0 (W), nivel de potencia acústica Lw(A) e impedancia de cortocircuito a 75 ºC, para transformadores de distribución de Um ≤ 36 kV
| Potencia asignada kVA | Pk (W) a 75 ºC | P0 (W) | Lw(A) dB(A) | Zcc(%), a 75 ºC | Pk (W) a 75 ºC | P0 (W) | Lw(A) dB(A) | Zcc(%), a 75ºC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Potencia asignada kVA | Um ≤ 24 kV | Um ≤ 24 kV | Um ≤ 24 kV | Um ≤ 24 kV | Um = 36 kV. | Um = 36 kV. | Um = 36 kV. | Um = 36 kV. |
| 50 | 875 | 110 | 42 | 4 | 1050 | 160 | 50 | 4,5. |
| 100 | 1475 | 180 | 44 | 4 | 1650 | 270 | 54 | 4,5 |
| 160 | 2000 | 260 | 47 | 4 | 2150 | 390 | 57 | 4,5 |
| 250 | 2750 | 360 | 50 | 4 | 3000 | 550 | 60 | 4,5 |
| 315 | 3250 | 440 | 52 | 4 | – | – | – | – |
| 400 | 3850 | 520 | 53 | 4 | 4150 | 790 | 63 | 4,5 |
| 500 | 4600 | 610 | 54 | 4 | – | – | – | – |
| 630 | 5400 | 730 | 55 | 4 | 5500 | 1100 | 65 | 4,5 |
| 800 | 7000 | 800 | 56 | 6 | 7000 | 1300 | 66 | 6 |
| 1000 | 9000 | 940 | 58 | 6 | 8900 | 1450 | 67 | 6 |
| 1250 | 11000 | 1150 | 59 | 6 | 11500 | 1750 | 68 | 6 |
| 1600 | 14000 | 1450 | 61 | 6 | 14500 | 2200 | 69 | 6 |
| 2000 | 18000 | 1800 | 63 | 6 | 18000 | 2700 | 71 | 6 |
| 2500 | 22000 | 2150 | 66 | 6 | 22500 | 3200 | 73 | 6 |
Nota 1: para potencias diferentes de las indicadas en la tabla, los valores de las pérdidas y de la potencia acústica deben determinarse por interpolación.
Nota 2: los valores de la tabla están sujetos a las tolerancias especificadas en la norma de la serie UNE-EN 60076, excepto los niveles de potencia acústica que corresponden a máximos admisibles.
6. CABLEADO AUXILIAR
Todo el cableado auxiliar instalado exteriormente al transformador o autotransformador y que forme conjunto con él, deberá ser resistente a la degradación por líquidos aislantes, a las condiciones climáticas (según UNE 211605) y no propagarán la llama (según UNE-EN 60332-1-2).
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA ITC-RAT 08. TRANSFORMADORES DE MEDIDA Y PROTECCIÓN
ÍNDICE
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
2. INSTALACIÓN.
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES
El ámbito de aplicación de esta instrucción técnica complementaria se refiere a los transformadores de alta tensión para medida o protección, bien sean de intensidad o de tensión. Estos transformadores cumplirán con lo prescrito en las normas de la serie UNE-EN 60044 y tendrán la potencia y grado de precisión correspondientes a las características de los aparatos que van a alimentar.
En los transformadores de tensión e intensidad destinados a la medida de energía suministrada o recibida por una instalación y que ha de ser objeto de posterior facturación se tendrá muy especialmente en cuenta lo que a este respecto determina el vigente. Reglamento unificado de los puntos de medida del sistema eléctrico, aprobado por Real Decreto 1110/2007, de 24 de agosto.
El proyectista deberá seleccionar los transformadores de intensidad destinados a alimentar relés de protección, de forma que se garantice el funcionamiento del transformador para faltas dentro o fuera de la zona de protección. Se comprobará que la saturación que se produce cuando están sometidos a elevadas corrientes de cortocircuito, no hace variar su relación de transformación y ángulo de fase en forma tal que impida el funcionamiento correcto de los relés de protección alimentados por ellos. En los casos en que no se cumpla este requisito el proyectista justificará que el error de medida del transformador no compromete la seguridad de la instalación.
Los transformadores de intensidad deberán elegirse de forma que puedan soportar los efectos térmicos y dinámicos de las máximas intensidades que puedan producirse como consecuencia de sobrecargas y cortocircuitos en las instalaciones que están colocados. En aquellos casos excepcionales en los que la corriente de cortocircuito del transformador de intensidad, elegido de acuerdo con el Reglamento unificado de puntos de medida del sistema eléctrico, aprobado por Real Decreto 1110/2007, de 24 de agosto, dentro de las series normales de fabricación, no alcance el valor límite de la intensidad de cortocircuito prevista par a la instalación, el proyectista deberá justificar dicha circunstancia e incluir en el proyecto las medidas de protección necesarias para evitar daños a las personas o al resto de la instalación.
Asimismo, se tendrán en cuenta las sobretensiones que tengan que soportar, tanto por maniobra como por la puesta a tierra accidental de una fase, en especial en los sistemas de neutro aislado o por otras de origen atmosférico.
En los transformadores de tensión, el fabricante deberá informar de las características de su producto en la información técnica facilitada al proyectista, y de la duración del cortocircuito soportada en bornes secundarios del transformador. Por su parte, el proyectista deberá comprobar que los tiempos de actuación de las protecciones del lado de baja son compatibles con la duración del cortocircuito que puede soportar el transformador de acuerdo con la información facilitada por el fabricante. En aquellos casos en los que los transformadores de tensión no dispongan de protección en el lado de baja tensión el proyectista deberá justificar dicha circunstancia e incluir en el proyecto las medidas de protección necesarias para evitar daños a las personas o al resto de la instalación.
Se adoptarán medidas de protección para evitar daños a las personas o la instalación en caso de una eventual explosión de los transformadores. La ubicación de los transformadores de tensión o intensidad en el interior de cabinas prefabricadas se considera como una medida de protección aceptable.
2. INSTALACIÓN
Deberán ponerse a tierra todas las partes metálicas de los transformadores de medida y protección que no se encuentren sometidas a tensión, según lo establecido en la ITC-RAT 13.
Deberá conectarse a tierra un punto del circuito o circuitos secundarios de los transformadores de medida y protección, o separarse de los circuitos primarios mediante pantallas metálicas puestas a tierra. Esta puesta a tierra deberá hacerse directamente en las bornas secundarias, o lo más cerca posible de los terminales secundarios de los transformadores de medida y protección, excepto en aquellos casos en que la instalación aconseje otro montaje. Si la puesta a tierra es necesaria en otros puntos, debe ser imposible desconectarla involuntariamente directamente en las bornas secundarias, o lo más cerca posible de los terminales secundarios de los transformadores de medida y protección, excepto en aquellos casos en que la instalación aconseje otro montaje. Si la puesta a tierra es necesaria en otros puntos, debe ser imposible desconectarla involuntariamente.
El punto del circuito secundario puesto a tierra debe determinarse de forma que se eviten las interferencias eléctricas.
Para conductores de cobre la sección mínima de la puesta a tierra de los circuitos secundarios será de 2,5 mm2 si el conductor de tierra está mecánicamente protegido y de 4 mm2 si no lo está. Si el conductor es de un material distinto al cobre, la sección será la que garantice una resistencia eléctrica equivalente.
En los circuitos secundarios de los transformadores de medida se instalarán dispositivos que permitan la separación, para su verificación o sustitución, de aparatos por ellos alimentados o la inserción de otros, sin necesidad de desconectar la instalación y, en el caso de los transformadores de intensidad, sin interrumpir la continuidad del circuito secundario.
La instalación de estos dispositivos será obligatoria en el caso de aparatos de medida de energía que sirvan para la facturación de la misma.
La instalación de los transformadores de medida y protección se hará de forma que sean fácilmente accesibles para su posible verificación o sustitución.
Cuando los aparatos de medida no se instalen cerca de los transformadores de medida, se determinará el dimensionado de los conductores que constituyen los circuitos secundarios para evitar la introducción de errores en la medida, de forma que no se sobrepase la carga de precisión de los transformadores y que en los cables de conexión a los transformadores de tensión no se produzca una caída de tensión superior al 1 por 1000 en el cableado desde el transformador al contador.
En el caso de transformadores de tensión, la relación de transformación será un número entero tal que la tensión asignada del primario, elegida dentro de las series de tensiones asignadas normalizadas, esté comprendida entre el 100 % y el 120 % de la tensión nominal del circuito de potencia primario.
En los transformadores de tensión, deberán tenerse muy en cuenta tanto sus características y las de la instalación, como los valores de la tensión de servicio, para evitar en lo posible la aparición de los fenómenos de ferrorresonancia.
Para transformadores de intensidad de medida, su intensidad asignada se elegirá de forma que la intensidad de carga prevista en el circuito donde se instalen esté comprendida entre el 10 por ciento y el 100 por cien de la intensidad asignada si se trata de transformadores de clase S, o entre el 50 por ciento y el 100 por ciento, para el resto de clases de transformadores de medida de intensidad.
La carga en el circuito secundario dedicado a medida de los transformadores de intensidad estará entre el 25% y 100% de su potencia de precisión. La relación de transformación de los transformadores de intensidad será tal que para la potencia de diseño prevista en la instalación eléctrica, la intensidad secundaria se encuentre dentro del rango del 45 % (o del 20% para transformadores de clase 0,2S ó 0,5S) de la intensidad asignada y el 100% de la intensidad térmica permanente asignada del transformador.
Se prohíbe la instalación de aparatos de medida, bloques de prueba, etcétera, sobre los frentes de las celdas de medida en aquellos casos en los que la proximidad de elementos de alta tensión presenta riesgos de accidentes para el personal encargado de las operaciones de verificación, cambio de horario y lectura. Esto no se aplicará a los conjuntos de aparamenta previstos en las ITC-RAT 16 y 17.
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA ITC-RAT 09. PROTECCIONES
ÍNDICE
1. PROTECCIÓN CONTRA SOBREINTENSIDADES.
2. PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES.
3. PROTECCIÓN CONTRA SOBRECALENTAMIENTOS.
4. PROTECCIONES ESPECÍFICAS DE MÁQUINAS E INSTALACIONES.
4.1 Generadores rotativos.
4.2 Transformadores y autotransformadores de potencia.
4.3 Salidas de línea.
4.4 Baterías de condensadores.
4.5 Reactancias.
4.6 Motores.
4.7 Generadores conectados en redes de distribución.
4.8 Parques eólicos.
1. PROTECCIÓN CONTRA SOBREINTENSIDADES
Todas las instalaciones a las que se refiere este Reglamento deberán estar debidamente protegidas contra los efectos peligrosos , térmicos y dinámicos, que puedan originar las corrientes de cortocircuito y las de sobrecarga cuando éstas puedan producir averías y daños en las citadas instalaciones.
Para las protecciones contra las sobreintensidades se utilizarán interruptores automáticos o cortacircuitos fusibles, con las características de funcionamiento que correspondan a las exigencias de la instalación que protegen.
Las sobreintensidades deberán eliminarse por un dispositivo de protección utilizado sin que produzca proyecciones peligrosas de materiales ni explosiones que puedan ocasionar daños a personas o cosas.
Entre los diferentes dispositivos de protección contra las sobreintensidades pertenecientes a la misma instalación, o en relación con otras exteriores a ésta, se establecerá una adecuada coordinación de actuación para que la parte desconectada en caso de cortocircuito o sobrecarga sea la menor posible.
2. PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES
Las instalaciones eléctricas deberán protegerse contra las sobretensiones peligrosas tanto de origen interno como de origen atmosférico, de carácter transitorio, cuando la importancia de la instalación, el valor de las sobretensiones y su frecuencia de ocurrencia, así lo aconsejen.
Para la protección contra sobretensiones transitorias se utilizarán pararrayos, según la UNE-EN 60099-1 y UNE-EN 60099-4. Los bornes de tierra de los pararrayos y, en su caso, los cables de guarda, se unirán a la toma de tierra de acuerdo con lo establecido en la ITC-RAT 13.
En general, en redes o instalaciones de tercera categoría no conectadas a líneas aéreas no serán precisas estas protecciones cuando su nivel de aislamiento sea el de la lista 2 según la ITC-RAT 12.
3. PROTECCIÓN CONTRA SOBRECALENTAMIENTO
En caso necesario las instalaciones deberán estar debidamente protegidas contra los sobrecalentamientos, de acuerdo con lo que se indica en el apartado 4.
4. PROTECCIONES ESPECÍFICAS DE MÁQUINAS E INSTALACIONES
4.1 Generadores rotativos.
Los generadores rotativos y sus motores de arrastre estarán dotados de dispositivos que los protejan tanto contra los defectos mecánicos como contra los defectos eléctricos.
Se deberán instalar las necesarias protecciones y alarmas contra defectos de lubricación y refrigeración.
Asimismo, será necesario disponer en los grupos turbina-generador de un dispositivo que detecte la sobrevelocidad o embalamiento y produzca la parada segura del grupo.
En las protecciones contra defectos eléctricos será necesario, para generadores de cualquier potencia, instalar protección de sobreintensidad contra cortocircuitos o sobrecarga, protección contra sobretensiones de origen atmosférico o internas y protección de falta a tierra en el estator.
Para generadores de potencia superior a 5 MVA dispondrán entre otras, de protección diferencial, protección de máxima y mínima frecuencia, inversión de potencia, falta a tierra en el rotor, defecto de excitación, protección de sobretensión, falta a tierra en el estator y fallo de tensión de alimentación del regulador, aunque siempre estarán dotados de dispositivos de control de la temperatura de los bobinados y del circuito magnético, tales que puedan provocar en el caso necesario la desconexión de la máquina de la red.
En instalaciones de producción de energía eléctrica que dispongan de generadores de potencia superior a los 5 MVA se instalará un sistema de protección contra incendios accionado por el relé de protección diferencial o por termostatos adecuadamente situados.
En el proyecto y montaje se estudiarán los problemas de vibraciones, siendo recomendable el uso de detectores de vibraciones.
Los generadores asíncronos conectados a redes públicas, equipados con baterías de condensadores, estarán protegidos contra las sobretensiones de autoexcitación en caso de falta de tensión en la red pública.
Los generadores del sistema eléctrico se protegerán siguiendo los criterios generales de protección que les resulten de aplicación de acuerdo a la normativa sectorial.
4.2 Transformadores y autotransformadores de potencia.
4.2.1 Transformadores AT/BT.
Los transformadores AT/BT deberán protegerse contra sobreintensidades de acuerdo con los criterios siguientes:
Los transformadores que dispongan de un sistema de monitorización de la evolución de las cargas en tiempo real, no necesitarán protección contra estas sobreintensidades. En los demás casos, se protegerán contra sobrecargas por medio de interruptores accionados por relés de sobreintensidad, o dispositivos térmicos que detecten la temperatura del devanado o del medio refrigerante.
Todos los transformadores AT/BT estarán protegidos contra los cortocircuitos de origen externo en el lado de salida. Contra los cortocircuitos internos habrá siempre una protección adecuada en el circuito de alimentación. La protección contra cortocircuitos de transformadores de potencia superior a 1000 kVA se realizará siempre con interruptor automático.
Cuando los transformadores sean maniobrados frecuentemente en vacío (más de tres veces al mes), por ejemplo en instalaciones fotovoltaicas que se desconectan periódicamente, se instalarán protecciones contra las sobretensiones de maniobra que se puedan producir por la interrupción de la corriente magnetizante del propio transformador, salvo que dispongan de un sistema de monitorización o de control de las sobretensiones de maniobra que garantice la integridad del aislamiento.
4.2.2 Transformadores y autotransformadores de potencia de relación de transformación de AT/AT.
Estos transformadores estarán equipados con protección contra sobreintensidades de cualquier tipo, situadas en el lado que más convenga.
Para cualquier potencia, los transformadores y autotransformadores, estarán provistos de dispositivos térmicos que detecten la temperatura de los devanados o del medio refrigerante y de dispositivos liberadores de presión que evacúen los gases del interior de la cuba en caso de arco interno. Para potencia superior a 2,5 MVA en el transformador o igual o superior a 4 MVA en el autotransformador, estarán dotados de un relé que detecte el desprendimiento de gases en el líquido refrigerante.
Para potencias superiores a 10 MVA los transformadores deberán estar provistos de relé de protección diferencial o de cuba que provoque la apertura de los interruptores de todos los devanados simultáneamente. El relé dispondrá de un rearme manual que impida el cierre de los interruptores después de la actuación de éste, a fin de comprobar la gravedad de la avería antes de rearmar el relé.
4.2.3 Elementos de protección.
Los transformadores se protegerán contra sobreintensidades de alguna de las siguientes maneras:
De forma individual con los elementos de protección situados junto al transformador que protegen, o dentro del mismo.
De forma individual con los elementos de protección situados en la salida de la línea en la subestación que alimenta al transformador en un punto adecuado de la derivación, siempre que esta línea o derivación alimente un sólo transformador.
A los efectos de los párrafos anteriores a) y b) se considera que la conexión en paralelo de varios transformadores trifásicos o la conexión de tres monofásicos para un banco trifásico, constituye un solo transformador.
De forma agrupada cuando se trate de centros de transformación de distribución pública colocándose los elementos de protección en la salida de la línea en la subestación de alimentación o en un punto adecuado de la red.
En este caso c), se garantizará la protección de cualquiera de los transformadores para un cortocircuito trifásico en sus bornes de baja tensión, el número de transformadores en cada grupo no será superior a ocho, la suma de las potencias nominales de todos los transformadores del grupo no será superior a 800 kVA y la distancia máxima entre cualquiera de los transformadores y el punto donde este situado el elemento de protección será de 4 km como máximo. En el caso de que se prevean sobrecargas deberá protegerse cada transformador individualmente en BT. La potencia máxima unitaria será de 250 kVA.
4.3 Salidas de líneas.
Las salidas de línea deberán estar protegidas contra cortocircuitos y, cuando proceda, contra sobrecargas. En redes de 1.ª y 2.ª categoría se efectuará esta protección por medio de interruptores automáticos.
Las líneas aéreas de transporte o de distribución pública en las que se prevea la posibilidad de numerosos defectos transitorio s, se protegerán con sistemas que eliminen rápidamente el defecto transitorio, equipados con dispositivos de reenganche automático, que podrá omitirse o bloquearse cuando esté justificado técnicamente.
Para redes de distribución pública de 3.ª categoría, las empresas eléctricas establecerán una normalización de las potencias máximas de cortocircuito en las barras de salida, para las diversas tensiones.
4.3.1 Protección de líneas en redes con neutro a tierra.
En estas redes deberá disponerse de elementos de protección contra cortocircuitos que puedan producirse en cualquiera de las fases. El funcionamiento del sistema de protección no debe aislar el neutro de tierra.
4.3.2 Protección de líneas en redes con neutro aislado de tierra.
En estas redes cuando se utilicen interruptores automáticos para la protección contra cortocircuito, será suficiente disponer solamente de relés sobre dos de las fases.
En el caso de líneas aéreas habrá siempre un sistema detector de tensión homopolar en la subestación donde este la cabeza de línea. Además, en el caso de subestaciones donde no haya vigilancia directa o por telecontrol, se instalarán dispositivos automáticos, sensibles a los efectos eléctricos producidos por las corrientes de defecto a tierra, que provoquen la apertura de los aparatos de corte.
4.4 Baterías de condensadores.
Las baterías de condensadores estarán diseñadas para evitar que la avería de un elemento de lugar a su propagación a otros elementos de la batería. Además se dispondrá de un relé de desequilibrio que provocará la desconexión de la batería a través del interruptor principal. En baterías con varios escalones se analizará el desequilibrio en cada uno de los escalones de forma independiente.
Todas las baterías de condensadores estarán dotadas de dispositivos para detectar las sobreintensidades, las sobretensiones y los defectos a tierra, cuyos relés a su vez provocarán la desconexión del interruptor principal antes citado.
Cada elemento condensador tendrá un sistema de descarga que reduzca la tensión entre bornes a un valor inferior o igual a 75 V desde su desconexión al cabo de 10 minutos para baterías de condensadores de tensión asignada superior a 1 kV y al cabo de 3 minutos para baterías de condensadores de tensión asignada inferior o igual a 1 kV.
4.5 Reactancias y resistencias.
Las reactancias conectadas a los neutros de transformadores o generadores cuya misión sea crear un neutro artificial, no se dotarán de dispositivos de protección específicos que provoquen su desconexión individual de la red.
Las reactancias destinadas a controlar la energía reactiva de la red, dado que pueden ser por su técnica constructiva equiparables a los transformadores, se protegerán con dispositivos similares a los indicados para los transformadores en el apartado 4.2.
4.6 Motores de alta tensión.
De forma general, los motores estarán protegidos contra los defectos siguientes:
Motores y compensadores síncronos y asíncronos:
Cortocircuito en el cable de alimentación y entre espiras.
Sobrecargas excesivas (mediante detección de la sobreintensidad, o por sonda de temperatura, o por imagen térmica).
Rotor bloqueado en funcionamiento.
Arranque excesivamente largo.
Mínima tensión y sobretensión.
Desequilibrio o inversión de las fases.
Defecto a masa del estátor.
Descebado de bombas (en el caso de accionamiento de este tipo de cargas).
Para los motores y los compensadores síncronos se protegerán contra:
Pérdida de sincronismo.
Pérdida de excitación.
Defecto a masa del rotor.
Marcha como asíncrono excesivamente larga.
Sobretensión y subfrecuencia.
Subpotencia y potencia inversa.
La decisión a cerca de las protecciones a prever en cada caso dependerá de los riesgos potenciales de los defectos mencionados, del tamaño del motor y de la importancia de la función que presta dicho motor.
4.7 Generadores conectados en redes de distribución.
Este apartado se aplicará a las instalaciones de producción de energía eléctrica que en virtud de su potencia nominal o de la tensión de la línea a la que se conecten no tengan una reglamentación específica en materia de seguridad y protección.
4.7.1 Criterios generales.
Tanto en la explotación normal como en condiciones anormales tales como las de cortocircuito, los generadores de cualquier tipo , conectados a redes de distribución de alta tensión, no perturbarán el correcto funcionamiento de las redes a las que estén conectadas. Con tal fin, cada generador o agrupación de generadores estará equipado de un sistema de protecciones y de un interruptor automático en el punto de conexión con la red de distribución, que garanticen su desconexión en caso de una falta en la red o de faltas internas en la instalación.
Con objeto de mejorar la fiabilidad del sistema de protecciones, los contactos de salida de los relés de protección se conectarán directamente en el circuito de disparo del interruptor automático. Cuando dispare el interruptor automático de la central, su reconexión se efectuará tras el restablecimiento de la tensión y frecuencia de la red de distribución, con un período de retardo especificado según las características de la red de distribución a la que se conecte.
El sistema de protecciones y control se adaptará a la red de distribución a la que se conecte y estará dotado de los medios necesarios para admitir un reenganche de la red de distribución, hasta un tiempo de reenganche máximo de 1 segundo. No se admitirá el funcionamiento en isla del generador para una duración superior al tiempo máximo de reenganche anterior.
En el caso excepcional en el que se evidencie que la instalación supone un riesgo inminente para las personas, o cause daños o impida el funcionamiento de equipos de terceros, la empresa distribuidora, o transportista en su caso, podrá desconectar inmediatamente la instalación, debiendo comunicar y justificar detalladamente dicha actuación excepcional al órgano de la Administración competente en materia de energía y al interesado, en un plazo máximo de veinticuatro horas.
4.7.2 Protecciones.
La instalación dispondrá, en su punto de conexión a la red de distribución, de relés para detectar el funcionamiento en isla y detectar y distinguir faltas en la red de alimentación y faltas internas. Las protecciones a instalar serán, al menos:
Mínima tensión, con medida de la tensión entre fases o fase tierra, según los criterios de protección de la red a la que se conecte la instalación.
Máxima tensión, con medida de la tensión entre fases o fase tierra, según los criterios de protección de la red a la que se conecte la instalación.
Máxima tensión homopolar.
Máxima y mínima frecuencia.
Sobreintensidad de fase y neutro, tanto temporizada como instantánea.
Dependiendo de los criterios de protección y explotación de la red a la que se conecta la instalación, además de las protecciones anteriores se podrá requerir la instalación de una protección adicional que actúe en caso de desconexión de la red, con el fin de evitar el funcionamiento en isla y prevenir daños en caso de reenganche fuera de sincronismo. En función de la tecnología del generador, dicha función de protección podrá ser realizada mediante sistemas basados en comunicaciones, como el teledisparo, relés en el punto de conexión o sistemas de protección anti-isla integrados en los inversores de conexión a red, acordes con los criterios de protección de la red.
En caso de un sistema de protección anti-isla integrado en un inversor, este debe funcionar correctamente en paralelo con otras centrales eléctricas, con la misma o distinta tecnología, y alimentando las cargas habituales, tales como motores.
Las protecciones de máxima y mínima tensión, así como las de máxima y mínima frecuencia deben medir las magnitudes de operación de las protecciones en el lado del transformador de potencia conectado a la red de distribución.
En caso de que el funcionamiento del generador provoque una tensión en su conexión a la red, superior a los límites reglamentarios, el generador deberá desconectarse. Dicha desconexión podrá realizarse mediante un relé adicional de máxima tensión, ajustado con tiempos mayores que la protección de máxima tensión por faltas o que la protección anti-isla.
4.7.3 Teledesconexión.
Todos los generadores estarán dotados de un sistema de teledesconexión compatibles con la red de distribución a la que se conectan.
La función del sistema de teledesconexión es actuar sobre el elemento de conexión del generador con la red de distribución para permitir su desconexión remota.
4.7.4 Reposición automática.
Sólo se permitirá el cierre del interruptor del generador mediante un sistema de reposición automática si se cumplen las siguientes condiciones:
La apertura previa del interruptor automático no se ha debido a una falta interna del generador.
La tensión de red se encuentra dentro de los límites de funcionamiento normal, durante un período especificado acorde con las características de la red de distribución a la que se conecte.
No existe una orden enviada por los sistemas de protección y control de la red de distribución para el bloqueo en posición abierta del interruptor automático del generador.
4.7.5 Generadores conectados a través de convertidores electrónicos.
Los generadores conectados a la red de alta tensión que utilicen convertidores electrónicos deberán cumplir todos los requisitos establecidos en este apartado 4.7.
Asimismo, una vez instalados deberán cumplir los límites de emisión de perturbaciones indicados en las normas nacionales e internacionales de compatibilidad electromagnética. El funcionamiento del convertidor no producirá sobretensiones mayores de las indicadas en la tabla siguiente, incluso durante el transitorio de paso a un funcionamiento en isla en situaciones de baja carga.
TABLA 1
Sobretensiones máximas admisibles entre fases en función de la duración de la sobretensión
| Duración, t, de la sobretensión | Valor admisible de la sobretensión (% Un) |
|---|---|
| 0< t < 1 ms | 200 |
| 1 ms≤t < 3 ms | 140 |
| 3 ms ≤t < 500 ms | 120 |
| t ≥500 ms | 110 |
4.8 Parques Eólicos.
En caso de Parques Eólicos, y teniendo presente la posible influencia de las descargas atmosféricas a que están sometidas estas instalaciones, deberán tenerse en cuenta los riesgos derivados por este motivo, y disponerse los sistemas de protección contra sobretensiones tipo rayo.
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA ITC-RAT 10. CUADROS Y PUPITRES DE CONTROL
ÍNDICE
1. ÁMBITO DE APLICACIÓN.
2. SEÑALIZACIÓN.
3. CONEXIONADO.
4. BORNES.
5. COMPONENTES CONSTRUCTIVOS.
6. MONTAJE.
1. ÁMBITO DE APLICACIÓN
Esta Instrucción se aplicará a los cuadros utilizados para el control de subestaciones, centrales generadoras, centros de transformación y demás instalaciones de alta tensión.
Quedan incluidos en esta Instrucción los cuadros y pupitres de control, telegestión o automatización de red, compuestos de paneles y equipados con aparatos de medida, monitores, aparatos indicadores, lámparas, alarmas, y aparatos de mando. Estos cuadros o pupitres podrán ir equipados con esquemas sinópticos.
Esta instrucción no aplica a los cuadros de baja tensión para distribución.
2. SEÑALIZACIÓN
Para permitir que un profesional competente pueda identificar la función de todos los aparatos situados en los cuadros y pupitres, se dispondrán en su frente las siguientes indicaciones:
El conjunto de aparatos situados en un panel o bastidor de uso exclusivo de una máquina, línea, transformador o servicio, se identificará con un letrero indicador general, situado sobre el panel o bastidor.
Cada aparato dispondrá de su letrero indicador.
La función de los cuadros de control se puede sustituir por ordenadores, asociados a pantallas de visualización, y conectados a cuadros eléctricos que permitan efectuar las operaciones de telemando, telemedida y telegestión. En tales casos estos cuadros eléctricos no requerirán de las señalizaciones anteriores.
Adicionalmente, todos los aparatos montados en el interior del cuadro o pupitre estarán debidamente identificados mediante letreros indicadores visibles, situados junto a los aparatos o elementos desmontables existentes, de forma que si se desmontan, pueda identificarse de nuevo su posición.
Las regletas y sus bornas y los hilos o cables terminales estarán debidamente marcados de forma que si se desconectan puedan ser identificados para volver a colocarlos.
3. CONEXIONADO
Las conexiones internas en los armarios de control se harán con cables aislados, preferentemente de conductor flexible según norma UNE-EN 60228, o circuitos impresos.
Los cables flexibles llevarán en sus extremos terminales metálicos del tipo conveniente para su conexión al aparato correspondiente.
El cableado de los cuadros o pupitres convencionales deberá, en cuanto a su resistencia de aislamiento cumplir con lo prescrito en la ITC-BT-19 del Reglamento electrotécnico para baja tensión después de un ensayo de rigidez dieléctrica a 2 kV. La sección de los cables será la adecuada para poder soportar las intensidades previstas.
Los cables serán no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida, según UNE 211002 para cables con aislamiento termoplástico y según UNE 21027-9 1C para cables con aislamiento reticulado.
4. BORNES
Los bornes utilizados en los cuadros y pupitres estarán dimensionados para soportar los esfuerzos térmicos y mecánicos previsibles, y serán de tamaño adecuado a la sección de los conductores que hayan de recibir.
Los bornes de circuitos de intensidad en los que se prevea la necesidad de hacer comprobaciones serán de un tipo tal que permita derivar el circuito de comprobación antes de abrir el circuito para evitar que quede abierto el secundario de los transformadores de intensidad.
El material aislante de los bornes cumplirá con lo estipulado en la norma UNE-EN 60947-7-1 en lo que sea de aplicación.
5. COMPONENTES CONSTRUCTIVOS
La estructura y los paneles de los cuadros y pupitres tendrán una rigidez mecánica suficiente para el montaje de los aparatos que en ella se coloquen, y serán capaces de soportar sin deformaciones su accionamiento y las vibraciones que se pudieran transmitir de las maquinas próximas.
Se adoptarán las medidas adecuadas para evitar los daños que puedan producirse por la presencia de humedades, condensaciones, insectos y otros animales que puedan provocar averías.
Todos los componentes constructivos tendrán un acabado que los proteja contra la corrosión. El frente de los cuadros y pupitres tendrá un acabado que no produzca brillos.
6. MONTAJE
Cuando se precisa acceso a la parte posterior, los pasillos correspondientes serán de 0,8 metros de ancho como mínimo.
Cuando se prevea la transmisión de vibraciones, se colocarán dispositivos amortiguadores adecuados.
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA ITC-RAT 11. INSTALACIONES DE ACUMULADORES
ÍNDICE
1. GENERALIDADES.
2. TENSIONES NOMINALES.
3. ELECCIÓN DE LAS BATERÍAS DE ACUMULADORES.
3.1 Tipos de baterías de acumuladores.
3.2 Datos básicos para su elección.
4. INSTALACIÓN.
4.1 Locales.
4.2 Condiciones de instalación.
5. PROTECCIONES ELÉCTRICAS DE LA BATERÍA DE ACUMULADORES.
6. EQUIPO DE CARGA DE BATERÍAS DE ACUMULADORES.
6.1 Tipos de equipos de carga.
6.2 Características básicas de los equipos de carga.
1. GENERALIDADES
Los sistemas de protección, control y telecomunicaciones de las instalaciones eléctricas de alta tensión se alimentarán mediante corriente continua procedente de baterías de acumuladores asociados con sus rectificadores-cargadores alimentados por corriente alterna. Se exceptúan de esta obligación las instalaciones de centros de transformación de 3.ª categoría y aquellos casos en los que se justifique debidamente no ser necesario su empleo.
En condiciones normales de explotación, el equipo de carga de la batería será capaz de suministrar los consumos permanentes y además de mantener la batería en condiciones óptimas.
En caso de falta de corriente alterna de alimentación al equipo de carga o fallo por avería del mismo, deberá ser la propia batería de acumuladores la encargada de efectuar el suministro de corriente continua a los sistemas de protección, control y telecomunicaciones de la instalación.
El proyectista deberá fijar el tiempo de autonomía en estas condiciones, teniendo en cuenta las particularidades que concurran en sus sistemas de protección, control y telecomunicaciones, así como la tensión mínima que deberá mantenerse al final de la descarga de la batería, para que considerando las caídas de tensión en los cables de alimentación, la tensión en los receptores esté dentro de las tolerancias de diseño de los mismos.
2. TENSIONES NOMINALES
En el diseño de los sistemas de protección y control, se tendrá en cuenta la normalización de las tensiones nominales de corriente continua que se establece a continuación:
12 - 24 - 48 - 110 - 125 - 220 voltios
Las citadas tensiones nominales serán utilizadas como referencia por el usuario y permitirán definir el número de elementos de acumulador que contendrá la batería, así como las tensiones de flotación y carga rápida que deberá suministrar el equipo cargador.
3. ELECCIÓN DE LAS BATERÍAS DE ACUMULADORES
3.1 Tipos de baterías de acumuladores.
Los tipos de baterías de acumuladores que se utilizarán normalmente serán los siguientes:
Baterías ácidas de vaso cerrado, selladas o no selladas.
Baterías alcalinas.
No se permite la utilización de baterías ácidas de vaso abierto, por la cantidad de gases inflamables y corrosivos que pueden emitir.
3.2 Datos básicos para su elección.
En la elección del tipo de baterías, se tendrán en cuenta factores tales como su ubicación, temperatura del local, plan de mantenimiento previsto, así como otros factores que afectan a su diseño y que se derivan de las características de la curva de descarga.
Del análisis de los factores anteriores, se determinará, primero el tipo de baterías a instalar (baterías ácidas o alcalinas) y después las características de la batería, tales como el tipo de descarga, tecnología de fabricación, capacidad, número de elementos etc.
Las baterías a utilizar en centros de transformación de tercera categoría serán de tipo sellado y libre de mantenimiento.
4. INSTALACIÓN
En las instalaciones de baterías de acumuladores, han de tenerse en cuenta dos aspectos fundamentales:
Requisitos mínimos que han de reunir los locales destinados a su emplazamiento.
Las condiciones específicas de instalación de las baterías.
4.1 Locales.
4.1.1 Las baterías de acumuladores eléctricos que puedan desprender gases corrosivos o inflamables en cantidades peligrosas se emplazarán de acuerdo con lo exigido al respecto en el Reglamento electrotécnico para baja tensión para locales de características especiales destinados a albergar baterías de acumuladores (ITC-BT-30). También será de aplicación la ITC-BT 29 del Reglamento electrotécnico para baja tensión, aunque el proyectista podrá justificar la desclasificación del local, en función de los gases emitidos y de las condiciones de ventilación.
4.1.2 Se permite la ubicación de las baterías en locales destinados a otros fines (salas de relés, control o similares) siempre que estén debidamente ventilados. La ventilación del local podrá ser natural o forzada. Si es forzada se dispondrán dispositivos de parada automática en caso de incendio.
Se recomienda instalar las baterías en el interior de armarios metálicos que pueden llevar o no incorporados los equipos de carga, así como los interruptores de protección de los circuitos de salida de corriente continua.
4.2 Condiciones de la instalación.
La instalación de los acumuladores debe ser tal, que permita el eventual relleno de electrolito, la limpieza y la sustitución de elementos sin riesgo de contactos accidentales peligrosos para el personal de trabajo.
En un lugar visible del local en que esté instalada la batería de acumuladores o en el exterior de los armarios metálicos, cuan do la instalación sea de este tipo, se dispondrá un cartel donde estén debidamente especificadas las características principales de l a batería y las medidas de seguridad a observar en caso de recarga, mantenimiento o contacto accidental con el electrolito.
Las baterías de acumuladores alcalinas o ácidas en vasos cerrados, que estén instaladas en armarios metálicos, podrán ubicarse a la intemperie siempre que dichos armarios metálicos sean apropiados para este tipo de instalación y estén dotados de ventilación adecuada y provistos de un aislamiento térmico que evite temperaturas peligrosas.
5. PROTECCIONES ELÉCTRICAS DE LA BATERÍA DE ACUMULADORES
Como norma general los dos polos de las baterías de acumuladores estarán aislados de tierra. Como alternativa en las baterías que estén destinadas a alimentar sistemas de comunicaciones el polo positivo podrá estar puesto a tierra.
Las protecciones mínimas que deberán ser previstas para la instalación de baterías en subestaciones o centrales eléctricas son:
A la salida de la batería de acumuladores y antes de las barras de distribución deben instalarse cartuchos fusibles calibrados con señalización de fusión o interruptor automático de corte bipolar. No obstante, en el caso del sistema de comunicaciones con baterías con un polo puesto a tierra, sólo se cortará el polo no puesto a tierra (corte unipolar).
Todos los circuitos de salida a los distintos servicios deben ir equipados con cartuchos fusibles calibrados o con interruptores automáticos de corte bipolar o unipolar según proceda.
Se instalará un dispositivo detector que indique la falta de alimentación a la batería.
Se instalará un dispositivo detector de faltas a tierra que, como mínimo, facilite una alarma preventiva en caso de una eventual puesta a tierra del polo o polos aislados.
Se instalarán sistemas de alarma de falta de corriente continua en los circuitos esenciales, tales como protección y maniobra.
Cuando por el diseño de la batería se pueda producir reducción del nivel de electrolito, se instalará un sistema de alarma de bajo nivel de electrolito.
Se instalarán sondas de temperatura en las baterías de acumuladores para efectuar las correcciones oportunas en los sistemas de carga a las mismas.
Las protecciones mínimas que deberán ser previstas para la instalación de baterías en centros de transformación son:
Dispositivo detector de faltas internas que facilite una alarma preventiva.
Sistema de alarma para la sustitución de la batería.
6. EQUIPO DE CARGA DE BATERÍAS DE ACUMULADORES
6.1 Tipos de equipos de carga.
Los tipos de equipos de carga de acumuladores que se utilizan normalmente son los siguientes:
Cargadores con puente rectificador de tiristores.
Cargadores modulares de fuentes conmutadas de alta frecuencia.
6.2 Características básicas de los equipos de carga para subestaciones.
Las baterías de acumuladores deberán ir asociadas a un equipo de carga adecuado, que cumpla con las siguientes condiciones mínimas:
Estará equipado con conmutador manual-automático. La posición de automático del conmutador será la que corresponda al funcionamiento normal del equipo cargador, que estará habitualmente en régimen de flotación.
Dispondrá de las protecciones correspondientes contra sobrecarga y cortocircuito.
Deberá ser capaz de proporcionar una tensión de salida regulada de ±1%, para los diferentes regímenes de la carga conectada a la batería y para variaciones en la tensión de alimentación del +10% y -10% respecto del valor nominal de 400/230 V.
Será capaz de mantener el factor de rizado, en cualquier régimen de carga, por debajo del máximo exigido por los equipos alimentados por el conjunto cargador-batería.
Dispondrá de un sistema de alarmas y señalizaciones que permita conocer el estado del equipo de carga y cualquier anomalía del mismo.
El cableado interior se realizará con cables no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida Todos los cables estarán debidamente identificados mediante referencias cruzadas.
El equipo cargador dispondrá de una placa de características en la que aparecerá como mínimo: Nombre del Fabricante, modelo del cargador, número de serie, año de fabricación, tensión nominal de salida e intensidad máxima de salida Adicionalmente y en lugar visible se dispondrá una placa o elemento similar en el que aparecerán los ajustes realizados en fábrica en todos los elementos del equipo.
El equipo de carga de las baterías de acumuladores se protegerá contra sobretensiones de tipo transitorio teniendo en cuenta su nivel de aislamiento y lo establecido en la ITC-BT-23 del Reglamento electrotécnico para baja tensión.
6.3 Características básicas de los equipos de carga para centros de transformación.
Para la carga de baterías en los centros de transformación se utilizará un equipo rectificador/cargador de tecnología conmutada con las siguientes condiciones mínimas:
Dispondrá de las protecciones correspondientes contra sobrecargas y su salida será cortocircuitable.
Será capaz de mantener el factor de rizado, en cualquier régimen de carga, por debajo del máximo exigido por los equipos alimentados por el conjunto cargador-batería.
Dispondrá de un sistema de alarmas y señalizaciones que permita conocer el estado del equipo de carga y cualquier anomalía del mismo.
El cableado interior se realizará con cables no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida Todos los cables estarán debidamente identificados mediante referencias cruzadas.
El equipo cargador dispondrá de una placa de características en la que aparecerá como mínimo: Nombre del Fabricante, modelo del cargador, número de serie, año de fabricación, tensión nominal de salida e intensidad máxima de salida. Adicionalmente y en lugar visible se dispondrá una placa o elemento similar en el que aparecerán los ajustes realizados en fábrica en todos los elementos del equipo.
El equipo de carga de las baterías de acumuladores se protegerá contra sobretensiones de tipo transitorio teniendo en cuenta su nivel de aislamiento y lo establecido en la ITC-BT-23 del Reglamento electrotécnico para baja tensión.
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA ITC-RAT 12. AISLAMIENTO
ÍNDICE
1. NIVELES DE AISLAMIENTO NOMINALES.
1.1 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo A.
1.2 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo B.
1.3 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo C.
2. ENSAYOS.
3. DISTANCIAS EN EL AIRE ENTRE ELEMENTOS EN TENSIÓN Y ESTRUCTURAS METÁLICAS PUESTAS A TIERRA.
1. NIVELES DE AISLAMIENTO NOMINALES
El aislamiento de los equipos que se empleen en las instalaciones de A.T. a las que hace referencia este Reglamento, deberá adaptarse a los valores normalizados indicados en las normas UNE-EN 60071-1 y UNE-EN 60071-2, salvo en casos especiales debidamente justificados por el proyectista de la instalación.
Los valores normalizados de los niveles de aislamiento nominales de los aparatos de AT, definidos por las tensiones soportadas nominales para distintos tipos de solicitaciones dieléctricas, se muestran en las Tablas 1, 2 y 3 reunidos en tres grupos según los valores de la tensión más elevada para el material.
Se distingue:
Grupo A. Tensión más elevada del material mayor de 1 kV y menor o igual de 36 kV.
Grupo B. Tensión más elevada del material mayor de 36 kV y menor o igual de 245 kV.
Grupo C. Tensión más elevada del material mayor de 245 kV.
Las tablas 1, 2, 3 especifican los niveles de aislamiento nominales asociados con los valores normalizados de la tensión más elevada del material de los Grupos A, B y C, así como las distancias mínimas de aislamiento en aire, entre fases y entre cualquier fase a tierra.
1.1 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo A.
1.1.1 La tabla 1 especifica los niveles de aislamiento nominales asociados con los valores normalizados de la tensión más elevada del material del Grupo A, así como las distancias mínimas de aislamiento en aire, entre fases y entre cualquier fase a tierra.
Además de la tensión soportada nominal a frecuencia industrial, se dan dos valores de la tensión soportada nominal a los impulsos tipo rayo para cada valor de la tensión más elevada para el material. Estos dos valores se especifican en las listas 1 y 2. No se utilizarán valores intermedios. Los ensayos se especifican con el fin de verificar la capacidad del aislamiento, y en particular la de los devanados y arrollamientos para soportar las sobretensiones de origen atmosférico y las sobretensiones de maniobra de frente escarpado, especialmente las debidas a recebados entre contactos de los aparatos de maniobra.
1.1.2 La elección entre la lista 1 y la lista 2, deberá hacerse considerando el grado de exposición a las sobretensiones de rayo y de maniobra, las características de puesta a tierra de la red y, cuando exista, el tipo de dispositivo de protección contra las sobretensiones.
1.1.3 El material que responda a la lista 1 es utilizable en las siguientes instalaciones:
TABLA 1
| TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA EL MATERIAL (Um) (kV eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A FRECUENCIA INDUSTRIAL (kV eficaces) | Lista 1 | Lista 2 | Instalación en interior | Instalación en exterior | Instalación en interior | Instalación en exterior |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA EL MATERIAL (Um) (kV eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A FRECUENCIA INDUSTRIAL (kV eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO (kV cresta) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO (kV cresta) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra y entre fases (mm) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra y entre fases (mm) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra y entre fases (mm) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra y entre fases (mm) |
| TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA EL MATERIAL (Um) (kV eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A FRECUENCIA INDUSTRIAL (kV eficaces) | Lista 1 | Lista 2 | Lista 1 | Lista 1 | Lista 2 | Lista 2 |
| 3,6 | 10 | 20 | 60 | 120 | |||
| 3,6 | 10 | 40 | 60 | 120 | |||
| 7,2 | 20 | 40 | 60 | 120 | |||
| 7,2 | 20 | 60 | 90 | 120 | |||
| 12 | 28 | 60 | 90 | 150 | |||
| 12 | 28 | 75 | 120 | 150 | |||
| 17,5 | 38 | 75 | 120 | 160 | |||
| 17,5 | 38 | 95 | 160 | 160 | |||
| 24 | 50 | 95 | 160 | 160 | |||
| 24 | 50 | 125 | 220 | 220 | |||
| 24 | 50 | 145 | 270 | 270 | |||
| 36 | 70 | 145 | 270 | 270 | |||
| 36 | 70 | 170 | 320 | 320 |
1.1.3.1 En redes e instalaciones no conectadas a líneas aéreas:
Cuando el neutro está puesto a tierra bien directamente o bien a través de una impedancia de pequeño valor comparado con el de una bobina de extinción. En este caso no es necesario emplear dispositivos de protección contra las sobretensiones, tales como pararrayos.
Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra a través de una bobina de extinción y en algunas redes equipadas con una protección suficiente contra las sobretensiones. Este es el caso de redes extensas de cables en las que puede ser necesario el empleo de pararrayos capaces de descargar la capacidad de los cables.
1.1.3.2 En redes e instalaciones conectadas a líneas aéreas a través de transformadores en las que la capacidad con respecto a tierra de los cables unidos a las bornas de baja tensión del transformador es al menos de 0,05 μF por fase. Cuando la capacidad a tierra del cable es inferior al valor indicado, pueden conectarse condensadores suplementarios entre el transformador y el aparato de corte, tan cerca como sea posible de los bornes del transformador, de modo que la capacidad total a tierra del cable y de los condensadores llegue a ser al menos de 0,05 μF por fase.
Esto cubre los casos siguientes:
Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra bien directamente o bien a través de una impedancia de valor pequeño comparado con el de una bobina de extinción. En este caso, puede ser conveniente una protección contra las sobretensiones por medio de pararrayos.
Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra a través de una bobina de extinción y además existe una protección adecuada contra las sobretensiones por medio de pararrayos.
1.1.3.3 En redes e instalaciones conectadas directamente a líneas aéreas:
Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra bien directamente o bien a través de una impedancia de valor pequeño comparado con el de una bobina de extinción y donde exista una adecuada protección contra las sobretensiones mediante pararrayos, teniendo en cuenta la probabilidad de la amplitud y frecuencia de las sobretensiones.
Cuando el neutro del sistema esté puesto a tierra a través de una bobina de extinción y la protección adecuada contra las sobretensiones esté asegurada por pararrayos.
1.1.4 En todos los demás casos, o cuando sea necesario un alto grado de seguridad, se utilizará el material correspondiente a la lista 2.
1.2 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo B.
1.2.1 En esta gama de tensiones la elección del nivel de aislamiento debe hacerse principalmente en función de las sobretensiones de tipo rayo que se puedan presentar.
La tabla 2 especifica los niveles de aislamiento nominales asociados con los valores normalizados de la tensión más elevada par a materiales del Grupo B.
Esta tabla asocia uno o más niveles de aislamiento recomendados a cada valor normalizado de la tensión más elevada para el material.
1.2.2 No se utilizarán tensiones de ensayo intermedias. En los casos donde se dé más de un nivel de aislamiento, el más elevado es el que conviene al material situado en redes provistas de bobina de extinción o en las que el coeficiente de falta a tierra sea superior a 1,4.
1.2.3 Sobre una misma red podrán coexistir varios niveles de aislamiento de acuerdo con la diferente situación de cada instalación.
TABLA 2
| TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA EL MATERIAL (Um) (kV eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A FRECUENCIA INDUSTRIAL (kV eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO (kV de cresta) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra y entre fases (mm) |
|---|---|---|---|
| 52 | 95 | 250 | 480 |
| 72,5 | 140 | 325 | 630 |
| 123 | 185 | 450 | 900 |
| 123 | 230 | 550 | 1100 |
| 145 | 185 | 450 | 900 |
| 145 | 230 | 550 | 1100 |
| 145 | 275 | 650 | 1300 |
| 170 | 230 | 550 | 1100 |
| 170 | 275 | 650 | 1300 |
| 170 | 325 | 750 | 1500 |
| 245 | 325 | 750 | 1500 |
| 245 | 360 | 850 | 1700 |
| 245 | 395 | 950 | 1900 |
| 245 | 460 | 1050 | 2100 |
1.3 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo C.
1.3.1 En este grupo de tensiones, la elección del material a instalar es función primordial de las sobretensiones de maniobra que se esperen en la red y el nivel de aislamiento del material se caracteriza por las tensiones soportadas a los impulsos tipo maniobra y tipo rayo.
TABLA 3
| TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA El MATERIAL (Um) kV (eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A IMPULSOS TIPO RAYO 1,2/50 μs kV (valor de cresta) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A Los IMPULSOS TIPO MANIOBRA Fase a tierra 250/2500 μs kV (valor de cresta) | Conductor/estructura (mm) (*) | Punta/estructura (mm) (*) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO MANIOBRA Entre fases 250/2500 μs kV (valor de cresta) | Conductor/conductor (paralelos) (mm) (*) | Punta/conductor (mm) (*) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA El MATERIAL (Um) kV (eficaces) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A IMPULSOS TIPO RAYO 1,2/50 μs kV (valor de cresta) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A Los IMPULSOS TIPO MANIOBRA Fase a tierra 250/2500 μs kV (valor de cresta) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra (mm) | Distancia mínima de aislamiento en aire fase a tierra (mm) | TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO MANIOBRA Entre fases 250/2500 μs kV (valor de cresta) | Distancia mínima de aislamiento en aire entre fases (mm) | Distancia mínima de aislamiento en aire entre fases (mm) |
| 420 | 1050 | 850 | 1900 | 2400 | 1360 | 2900 | 3400 |
| 420 | 1175 | 850 | 2200 | 2400 | 1360 | 2900 | 3400 |
| 420 | 1175 | 950 | 2200 | 2900 | 1425 | 3100 | 3600 |
| 420 | 1300 | 950 | 2400 | 2900 | 1425 | 3100 | 3600 |
| 420 | 1300 | 1050 | 2600 | 3400 | 1575 | 3600 | 4200 |
| 420 | 1425 | 1050 | 2600 | 3400 | 1575 | 3600 | 4200 |
(*) Las configuraciones «punta-estructura» y «punta-conductor» son las más desfavorables que normalmente puede encontrarse; las configuraciones «conductor-estructura» y conductor-conductor (paralelos) cubren un amplio campo de configuraciones normales y resultan menos desfavorables que las anteriores.
Esta tabla da las combinaciones recomendadas entre las tensiones más elevadas para el material y el nivel de aislamiento Cuando, debido a las características de la red, o a los métodos elegidos para controlar las sobretensiones de maniobra o de rayo el empleo de combinaciones distintas a las de la tabla quede justificado técnicamente, los valores seleccionados deben tomarse de entre los que figuran en la tabla.
1.3.2 En una misma red pueden coexistir varios niveles de aislamiento, correspondientes a instalaciones situadas en diferentes lugares de la red o a diferentes materiales pertenecientes a una misma instalación.
2. ENSAYOS
Los ensayos de tensión soportada de las instalaciones o de los distintos aparatos que las componen, están destinados a la comprobación de sus niveles de aislamiento.
Para la realización de los ensayos de verificación del nivel de aislamiento se seguirá lo especificado en la serie de normas UN EEN 60060 sobre ensayos en alta tensión, y en las normas de la serie UNE-EN 60071 sobre coordinación de aislamiento, debiendo tenerse además en cuenta lo establecido para cada tipo particular de aparato o instalación en la correspondiente norma UNE que en cada caso establecen los ensayos que deben considerarse como ensayos de tipo y los que deben considerarse como ensayos individuales.
3. DISTANCIAS EN EL AIRE ENTRE ELEMENTOS EN TENSIÓN Y ENTRE ESTOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS PUESTAS A TIERRA
3.1 En las instalaciones en que por alguna razón, no puedan realizarse ensayos de verificación del nivel de aislamiento, es aconsejable tomar ciertas medidas que eviten descargas disruptivas con tensiones inferiores a las correspondientes al nivel de aislamiento que hubiera sido prescrito en caso de haberse podido ensayar.
Debe cumplirse la condición de que las tensiones soportadas en el aire entre las partes en tensión y entre éstas y tierra sean iguales a las tensiones nominales soportadas especificadas en los apartados 1.1, 1.2 y 1.3. Esta condición equivale a mantener unas distancias mínimas que dependen de las configuraciones de las partes activas y de las estructuras próximas.
3.2 No se establece ninguna distancia para aquellos equipos para los que están especificados ensayos de comprobación del nivel de aislamiento, puesto que ello entorpecería su diseño, aumentaría su costo y dificultaría el progreso tecnológico.
3.3 Las tablas 1, 2 y 3 indican el valor mínimo de la distancia, que debe respetarse en los equipos e instalaciones en que no se realicen ensayos en correspondencia con un nivel de aislamiento. Las distancias especificadas en ellas se refieren simplemente a distancias en el aire sin tener en consideración los caminos de descarga por contorneo de un aislador, que habrán de haberse ensayado en laboratorio según las normas UNE-EN 60168 y UNE-EN 60507.
3.3.1 Para separar eléctricamente circuitos se utilizarán preferentemente seccionadores ensayados a la tensión soportada nominal a los impulsos tipo rayo o tipo maniobra para las distancias de seccionamiento (véase la norma UNE-EN 60271-1). No obstante, también puede lograrse la condición de seccionamiento sin necesidad de ningún ensayo, si las distancias entre los dos extremos seccionados de cada una de las fases se incrementan al menos en un 25 por ciento respecto de las distancias mínimas de aislamiento en el aire de las tablas 1 y 2 para los grupos de tensiones A y B, y en su caso, las distancias mínimas de aislamiento en el aire entre fases de la tabla 3 para el grupo de tensiones C.
3.3.2 Las distancias mínimas de aislamiento en el aire entre partes de una instalación que puedan separarse mediante un seccionador o distancia de seccionamiento equivalente (tanto entre conductores de una misma fase como de fases distintas) serán, al menos un 25 por ciento superiores a las distancias mínimas de aislamiento entre fases de la tablas 1, 2 y 3 de esta ITC. Si los niveles de aislamiento asignados para las dos partes de la instalación que se pueden separar son distintos se tomará la correspondiente al nivel de aislamiento mayor. Esto no aplica a las distancias dentro de un mismo equipo, que vendrán marcadas por sus normas correspondientes.
3.3.3 Los valores de las distancias indicados en las tablas son los valores mínimos determinados por consideraciones de tipo eléctrico, por lo que en ciertos casos, deben ser incrementados para tener en cuenta otros conceptos como tolerancias de construcción, efectos de cortocircuitos, efectos del viento, seguridad del personal, etc.
Por otra parte, estas distancias son solamente válidas para altitudes no superiores a 1000 metros. Para instalaciones situadas por encima de los 1000 metros de altitud, las distancias mínimas en el aire hasta los 3000 metros deberán aumentarse en un 1,4 por ciento por cada 100 metros o fracción por encima de los 1000 m.
INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA ITC-RAT 13. INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA
ÍNDICE
1. PRESCRIPCIONES GENERALES DE SEGURIDAD.
1.1 Tensiones máximas aplicables al cuerpo humano.
1.2 Prescripciones en relación con el dimensionado.
2. DISEÑO DE INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA.
2.1 Procedimiento.
2.2 Condiciones difíciles de puesta a tierra.
3. ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA Y CONDICIONES DE MONTAJE.
3.1 Líneas de puesta a tierra.
3.2 Instalación de líneas de puesta a tierra.
3.3 Electrodos de puesta a tierra.
3.4 Dimensiones mínimas de los electrodos de puesta a tierra.
3.5 Instalación de electrodos de puesta a tierra.
4. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Y DE LOS ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA QUE DEBEN TENERSE EN CUENTA EN LOS CÁLCULOS.
4.1 Resistividad del terreno.
4.2 Resistencia de tierra del electrodo.
4.3 Efecto de la humedad.
4.4 Efecto de la temperatura.
5. DETERMINACIÓN DE LAS CORRIENTES DE DEFECTO PARA EL CÁLCULO DE LAS TENSIONES DE PASO Y CONTACTO.
6. INSTRUCCIONES GENERALES DE PUESTA A TIERRA.
6.1 Elementos a conectar a tierra por motivos de protección.
6.2 Elementos a conectar a tierra por motivos de servicio.
6.3 Instalación de tierra general.
7. DISPOSICIONES PARTICULARES DE PUESTA A TIERRA.
7.1 Descargadores de sobretensiones.
7.2 Seccionadores de puesta a tierra.
7.3 Conjuntos protegidos por envolvente metálica.
7.4 Elementos de la construcción.
7.5 Elementos metálicos que salen fuera de la instalación.
7.6 Vallas y cercas metálicas.
7.7 Centros de transformación.
8. MEDIDAS Y VIGILANCIA DE LAS INSTALACIONES DE PUESTAS A TIERRA.
8.1 Mediciones de las tensiones de paso y contacto aplicadas.
8.2 Vigilancia periódica.
1. PRESCRIPCIONES GENERALES DE SEGURIDAD
1.1 Tensiones máximas admisibles en una instalación.
Toda instalación eléctrica deberá disponer de una protección o instalación de tierra diseñada en forma tal que, en cualquier punto normalmente accesible del interior o exterior de la misma donde las personas puedan circular o permanecer, éstas queden sometidas como máximo a las tensiones de paso y contacto (durante cualquier defecto en la instalación eléctrica o en la red unida a ella) que resulten de la aplicación de las fórmulas que se recogen a continuación.
Cuando se produce una falta a tierra, partes de la instalación se pueden poner en tensión, y en el caso de que una persona estuviese tocándolas, podría circular a través de él una corriente peligrosa. La norma UNE-IEC/TS 60479-1 da indicaciones sobre los efectos de la corriente que pasa a través del cuerpo humano en función de su magnitud y duración, estableciendo una relación entre los valores admisibles de la corriente que puede circular a través del cuerpo humano y su duración.
Los valores admisibles de la tensión de contacto aplicada, Uca, a la que puede estar sometido el cuerpo humano entre la mano y los pies, en función de la duración de la corriente de falta, se dan en la figura 1.
Figura 1. Valores admisibles de la tensión de contacto aplicada Uca en función de la corriente de falta
En la tabla 1 se muestran valores de algunos de los puntos de la curva anterior:
TABLA 1
Valores admisibles de la tensión de contacto aplicada Uca en función de la duración de la corriente de falta tF
| Duración de la corriente de falta, tF (s) | Tensión de contacto aplicada admisible, Uca (V) |
|---|---|
| 0.05 | 735 |
| 0.10 | 633 |
| 0.20 | 528 |
| 0.30 | 420 |
| 0.40 | 310 |
| 0.50 | 204 |
| 1.00 | 107 |
| 2.00 | 90 |
| 5.00 | 81 |
| 10.00 | 80 |
| > 10.00 | 50 |
Esta curva ha sido determinada considerando las siguientes hipótesis:
a. La corriente circula entre la mano y los pies.
b. Únicamente se ha considerado la propia impedancia del cuerpo humano, no considerándose resistencias adicionales como la resistencia a tierra del punto de contacto con el terreno, la resistencia del calzado o la presencia de empuñaduras aislantes, etc.
c. La impedancia del cuerpo humano utilizada tiene un 50% de probabilidad de que su valor sea menor o igual al considerado d.
d. Una probabilidad de fibrilación ventricular del 5%.
Los valores admisibles de la tensión de paso aplicada entre los dos pies de una persona, considerando únicamente la propia impedancia del cuerpo humano sin resistencias adicionales como las de contacto con el terreno o las del calzado se define como diez veces el valor admisible de la tensión de contacto aplicada, (Upa = 10 Uca).
Estas hipótesis establecen una óptima seguridad para las personas debido a la baja probabilidad de que simultáneamente se produzca una falta a tierra y la persona o animal esté tocando un componente conductor de la instalación.
Salvo casos excepcionales justificados, no se considerarán tiempos de duración de la corriente de falta inferiores a 0,1 segundos.
Para definir la duración de la corriente de falta aplicable, se tendrá en cuenta el funcionamiento correcto de las protecciones y los dispositivos de maniobra. En caso de instalaciones con reenganche automático rápido (no superior a 0,5 segundos), el tiempo a considerar será la suma de los tiempos parciales de mantenimiento de la corriente de defecto.
Cada defecto a tierra será desconectado automática o manualmente. Por lo tanto, las tensiones de contacto o de paso de muy larga duración, o de duración indefinida, no aparecen como una consecuencia de los defectos a tierra.
Si un sistema de puesta a tierra satisface los requisitos numéricos establecidos para tensiones de contacto aplicadas, se puede suponer que, en la mayoría de los casos, no aparecerán tensiones de paso aplicadas peligrosas. Cuando las tensiones de contacto calculadas sean superiores a los valores máximos admisibles, se recurrirá al empleo de medidas adicionales de seguridad a fin de reducir el riesgo de las personas y de los bienes, en cuyo caso será necesario cumplir los valores máximos admisibles de las tensiones de paso aplicadas.
A partir de los valores admisibles de la tensión de contacto o paso aplicada, se pueden determinar las máximas tensiones de contacto o paso admisibles en la instalación, Uc, Up, considerando todas las resistencias adicionales que intervienen en el circuito tal y como se muestra en la siguiente figura 2:
Figura 2. Circuitos para el cálculo de las tensiones de paso y contacto admisibles en una instalación
donde:
Uca Tensión de contacto aplicada admisible, la tensión a la que puede estar sometido el cuerpo humano entre una mano y los pies.
Upa Tensión de paso aplicada admisible, la tensión a la que puede estar sometido el cuerpo humano entre los dos pies (Upa=10 Uca)
ZB Impedancia del cuerpo humano. Se considerará un valor de 1000 �.
IB Corriente que fluye a través del cuerpo;
Uc Tensión de contacto máxima admisible en la instalación que garantiza la seguridad de las personas, considerando resistencias adicionales (por ejemplo, resistencia a tierra del punto de contacto, calzado, presencia de superficies de material aislante)
Up Tensión de paso máxima admisible en la instalación que garantiza la seguridad de las personas, considerando resistencias adicionales (por ejemplo, resistencia a tierra del punto de contacto, calzado, presencia de superficies de material aislante).
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