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Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión 1
INSTALACIONES ELECTRICAS
EN ALTA TENSION
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2 Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión
Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión
DMELECT, S.L.
Copyright 1991, 2008. Todos los derechos reservados.
DMELECT, S.L.
C/General Alvear, 4, 3º B
04800 Albox (Almería)
Tlfno: 950 120757; Fax: 950 120891
http://www.dmelect.com
e-mail:[email protected]
Page 68
Capítulo 4. Instalaciones de puesta a tierra en alta tensión
68 Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión
Capítulo 4. Instalaciones de puesta a tierra en alta tensión
1. Introducción
En este capítulo se exponen los conceptos básicos relativos a las instalaciones de
puesta a tierra de las masas en centros de transformación (tipo interior o tipo intemperie sobre
poste) y puesta a tierra de los apoyos de líneas aéreas de alta tensión, todo ello con objeto de
garantizar la seguridad de personas y bienes.
Para su desarrollo se han tenido en cuenta:
- Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta
tensión, ITC-LAT 07, apdo. 7.
- Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas,
subestaciones y centros de transformación. MIE RAT 13.
- Recomendación UNESA. “Método de cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra en
centros de transformación conectados a redes de tercera categoría”.
2. Finalidad de la puesta a tierra en los sistemas eléctricos
Básicamente en un sistema eléctrico, con objeto de garantizar la seguridad de personas
y bienes, los elementos que se conectan a tierra son:
- Neutros de generadores y transformadores. Su finalidad fue expuesta con detalle en el capítulo
3, en la sección dedicada a la elección del nivel de aislamiento de conductores.
- Elementos de protección, como pararrayos, seccionadores de puesta a tierra, etc. Su finalidad
fue expuesta en el capítulo 2, Aparamenta de conexión y desconexión y en capítulo 3, Apartado
de protecciones.
- Masas. La puesta a tierra de las masas de alta tensión es el objeto fundamental de este
capítulo.
La MIE RAT 01 define como “Masa” al conjunto de partes metálicas de un aparato o
instalación eléctrica que en condiciones normales están aisladas de las partes activas, pero que
son susceptibles de ser puestas bajo tensión por fallos de aislamiento o por accidentes durante la
explotación de la instalación eléctrica.
Por ejemplo, son masas las envolventes metálicas de aparatos eléctricos, los cuadros
metálicos que contienen aparamenta, soportes metálicos de canalizaciones, etc. Conviene
recordar que en un fallo de aislamiento una masa queda a una tensión con respecto a tierra y
ésta puede ser accesible por una persona, derivándose a través de ésta una corriente a tierra
que puede producir graves daños.
Una instalación se considera segura si se garantiza que en caso de aparecer una
tensión de defecto, en cualquier parte accesible a las personas, será eliminada por las
protecciones en un tiempo inferior al deducido de la curva de seguridad. En la fig. 4.1. se muestra
la curva de seguridad adoptada por las normas UNE 20460 y CEI 364 para las condiciones de
contacto seco y extenso (100 cm²) entre mano izquierda y pies:
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Capítulo 4. Instalaciones de puesta a tierra en alta tensión
Fig. 4.1. Curva de seguridad.
Como valores destacados de este curva podemos señalar:
A / Uc = 50 V. Será soportada por una persona tiempos superiores a 5 s.
B / Uc = 115 V. Sólo podrá ser soportada por una persona 0,20 s.
C / Uc = 230 V. Sólo podrá ser soportada por una persona 0,05 s (50 ms).
Según lo expuesto, cuanto mayor es el valor eficaz de la tensión de contacto a la que
podemos quedar expuestos menos tiempo somos capaces de soportarla.
Así pues, es lógico que para garantizar la seguridad de personas y bienes se busquen
sistemas encaminados por un lado a que las tensiones de contacto sean lo más bajas posibles y
por otro lado combinar con mecanismos de protección capaces de detectar el cambio producido
en alguna variable de la instalación eléctrica al producirse un defecto de aislamiento, de tal forma
que puedan desconectar o eliminar la falta en tiempos inferiores a los deducidos de la curva de
seguridad (tiempos que somos capaces de soportar para una tensión de contacto dada).
Con esta idea básica, estamos preparados en este punto para justificar la finalidad de la
puesta a tierra de las masas.
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Capítulo 5. Cálculo mecánico de líneas eléctricas aéreas de alta tensión
136 Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión
8. Cruzamientos y paralelismos
Para ver todo lo referente a Cruzamientos y Paralelismos, remitimos al lector al apdo. 5 de
la ITC-LAT 07 del RLAT.
9. Otros Cables
Cuando las líneas aéreas deban transcurrir por zonas de arbolado, zonas con fuertes
vientos o zonas de protección especial de la avifauna, se emplearán preferentemente líneas de
alta tensión con conductores recubiertos (designación UNE CCX). Estos cables se instalan sobre
crucetas, al igual que los conductores desnudos, no obstante, al tratarse de conductores
aislados, la separación entre ellos será 1/3 de la indicada en el apdo. 7.2.
En caso de instalar líneas aéreas en zonas no urbanas de elevada polución, zonas de
bosques o de gran arbolado, instalaciones provisionales de obras, zonas de circulación en
recintos de instalaciones industriales, penetración en núcleos úrbanos, etc, podrán emplearse
líneas de alta tensión con cables unipolares reunidos en haz (designación UNE RHVS o DHVS).
La letra S hace referencia a un cable trenzado. Estos cables constan de un conductor,
semiconductor interior, aislamiento, semiconductor exterior, pantalla y cubierta. La instalación de
estos cables es semejante a la realizada en las líneas aéreas de baja tensión con conductores
aislados trenzados en haz sujetos a un fiador de acero (sin necesidad de crucetas). En el caso de
AT, el fiador suele ser de 50 mm².
Las prescripciones técnicas que deben cumplir los cables señalados están recogidas en
la ITC-LAT 08 del RLAT.
Además, conforme a lo establecido en la disposición adicional decimocuarta de la Ley
54/1997 del Sector Eléctrico, los cables dieléctricos autosoportados de telecomunicaciones
(ADSS) o los dieléctricos adosados de fibra óptica (CADFO) podrán utilizar como soporte las
líneas eléctricas aéreas de alta tensión. Por tanto, estos cables dieléctricos, en lo que les
corresponda, cumplirán las condiciones y requisitos eléctricos y mecánicos, en lo concerniente al
montaje y al tendido de acuerdo con sus características, impuestos en la ITC-LAT 08, como un
elemento más de la línea.
Los cables de fibra óptica instalados sobre líneas de alta tensión suelen ser:
- OPGW. Hilo de guardia óptico. Posee una doble función con relación al hilo de tierra,
convencional con capacidad de telecomunicación. Estos cables constan de un elemento central
dieléctrico, fibras ópticas dentro de tubos PBT, gel absorbente alrededor de los tubos, tubo
exterior de aluminio extruido y, sobre éste, los hilos de acero recubiertos de aluminio y los hilos
de aleación de aluminio.
- OPPC. Conductor de fase óptico. Posee una doble función, la de conductor de fase con
capacidad para la telecomunicación.
- ADSS. Cable de fibra óptica autosoportado. Estos cables constan de un elemento central
resistente dieléctrico, fibras ópticas dentro de tubos holgados, elementos absorbentes de la
humedad, cubierta interior de polietileno, hilaturas de aramida (para soportar el peso del cable) y
cubierta exterior de polietileno antitracking.
- ADL. Cable de fibra óptica adosado al cable de tierra, conductor de fase o elemento fiador.
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Instalaciones Eléctricas en Alta Tensión 137
BIBLIOGRAFIA
Reglamento sobre Condiciones técnicas y garantías de seguridad en Líneas Eléctricas de
Alta Tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-LAT 01 a 09.
Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas,
Subestaciones y Centros de Transformación, e Instrucciones Complementarias.
Normas UNE.
NTE.
Recomendación UNESA. Método de cálculo y Proyecto de instalaciones de Puesta a Tierra
en Centros de Transformación conectados a redes de tercera categoría.
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1. Introducción
En este capítulo se exponen los conceptos básicos relativos a las instalaciones de
puesta a tierra de las masas en centros de transformación (tipo interior o tipo intemperie sobre
poste) y puesta a tierra de los apoyos de líneas aéreas de alta tensión, todo ello con objeto de
garantizar la seguridad de personas y bienes.
Para su desarrollo se han tenido en cuenta:
- Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta
tensión, ITC-LAT 07, apdo. 7.
- Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en centrales eléctricas,
subestaciones y centros de transformación. MIE RAT 13.
- Recomendación UNESA. “Método de cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra en
centros de transformación conectados a redes de tercera categoría”.
2. Finalidad de la puesta a tierra en los sistemas eléctricos
Básicamente en un sistema eléctrico, con objeto de garantizar la seguridad de personas
y bienes, los elementos que se conectan a tierra son:
- Neutros de generadores y transformadores. Su finalidad fue expuesta con detalle en el capítulo
3, en la sección dedicada a la elección del nivel de aislamiento de conductores.
- Elementos de protección, como pararrayos, seccionadores de puesta a tierra, etc. Su finalidad
fue expuesta en el capítulo 2, Aparamenta de conexión y desconexión y en capítulo 3, Apartado
de protecciones.
- Masas. La puesta a tierra de las masas de alta tensión es el objeto fundamental de este
capítulo.
La MIE RAT 01 define como “Masa” al conjunto de partes metálicas de un aparato o
instalación eléctrica que en condiciones normales están aisladas de las partes activas, pero que
son susceptibles de ser puestas bajo tensión por fallos de aislamiento o por accidentes durante la
explotación de la instalación eléctrica.
Por ejemplo, son masas las envolventes metálicas de aparatos eléctricos, los cuadros
metálicos que contienen aparamenta, soportes metálicos de canalizaciones, etc. Conviene
recordar que en un fallo de aislamiento una masa queda a una tensión con respecto a tierra y
ésta puede ser accesible por una persona, derivándose a través de ésta una corriente a tierra
que puede producir graves daños.
Una instalación se considera segura si se garantiza que en caso de aparecer una
tensión de defecto, en cualquier parte accesible a las personas, será eliminada por las
protecciones en un tiempo inferior al deducido de la curva de seguridad. En la fig. 4.1. se muestra
la curva de seguridad adoptada por las normas UNE 20460 y CEI 364 para las condiciones de
contacto seco y extenso (100 cm²) entre mano izquierda y pies:
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Fig. 4.1. Curva de seguridad.
Como valores destacados de este curva podemos señalar:
A / Uc = 50 V. Será soportada por una persona tiempos superiores a 5 s.
B / Uc = 115 V. Sólo podrá ser soportada por una persona 0,20 s.
C / Uc = 230 V. Sólo podrá ser soportada por una persona 0,05 s (50 ms).
Según lo expuesto, cuanto mayor es el valor eficaz de la tensión de contacto a la que
podemos quedar expuestos menos tiempo somos capaces de soportarla.
Así pues, es lógico que para garantizar la seguridad de personas y bienes se busquen
sistemas encaminados por un lado a que las tensiones de contacto sean lo más bajas posibles y
por otro lado combinar con mecanismos de protección capaces de detectar el cambio producido
en alguna variable de la instalación eléctrica al producirse un defecto de aislamiento, de tal forma
que puedan desconectar o eliminar la falta en tiempos inferiores a los deducidos de la curva de
seguridad (tiempos que somos capaces de soportar para una tensión de contacto dada).
Con esta idea básica, estamos preparados en este punto para justificar la finalidad de la
puesta a tierra de las masas.
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8. Cruzamientos y paralelismos
Para ver todo lo referente a Cruzamientos y Paralelismos, remitimos al lector al apdo. 5 de
la ITC-LAT 07 del RLAT.
9. Otros Cables
Cuando las líneas aéreas deban transcurrir por zonas de arbolado, zonas con fuertes
vientos o zonas de protección especial de la avifauna, se emplearán preferentemente líneas de
alta tensión con conductores recubiertos (designación UNE CCX). Estos cables se instalan sobre
crucetas, al igual que los conductores desnudos, no obstante, al tratarse de conductores
aislados, la separación entre ellos será 1/3 de la indicada en el apdo. 7.2.
En caso de instalar líneas aéreas en zonas no urbanas de elevada polución, zonas de
bosques o de gran arbolado, instalaciones provisionales de obras, zonas de circulación en
recintos de instalaciones industriales, penetración en núcleos úrbanos, etc, podrán emplearse
líneas de alta tensión con cables unipolares reunidos en haz (designación UNE RHVS o DHVS).
La letra S hace referencia a un cable trenzado. Estos cables constan de un conductor,
semiconductor interior, aislamiento, semiconductor exterior, pantalla y cubierta. La instalación de
estos cables es semejante a la realizada en las líneas aéreas de baja tensión con conductores
aislados trenzados en haz sujetos a un fiador de acero (sin necesidad de crucetas). En el caso de
AT, el fiador suele ser de 50 mm².
Las prescripciones técnicas que deben cumplir los cables señalados están recogidas en
la ITC-LAT 08 del RLAT.
Además, conforme a lo establecido en la disposición adicional decimocuarta de la Ley
54/1997 del Sector Eléctrico, los cables dieléctricos autosoportados de telecomunicaciones
(ADSS) o los dieléctricos adosados de fibra óptica (CADFO) podrán utilizar como soporte las
líneas eléctricas aéreas de alta tensión. Por tanto, estos cables dieléctricos, en lo que les
corresponda, cumplirán las condiciones y requisitos eléctricos y mecánicos, en lo concerniente al
montaje y al tendido de acuerdo con sus características, impuestos en la ITC-LAT 08, como un
elemento más de la línea.
Los cables de fibra óptica instalados sobre líneas de alta tensión suelen ser:
- OPGW. Hilo de guardia óptico. Posee una doble función con relación al hilo de tierra,
convencional con capacidad de telecomunicación. Estos cables constan de un elemento central
dieléctrico, fibras ópticas dentro de tubos PBT, gel absorbente alrededor de los tubos, tubo
exterior de aluminio extruido y, sobre éste, los hilos de acero recubiertos de aluminio y los hilos
de aleación de aluminio.
- OPPC. Conductor de fase óptico. Posee una doble función, la de conductor de fase con
capacidad para la telecomunicación.
- ADSS. Cable de fibra óptica autosoportado. Estos cables constan de un elemento central
resistente dieléctrico, fibras ópticas dentro de tubos holgados, elementos absorbentes de la
humedad, cubierta interior de polietileno, hilaturas de aramida (para soportar el peso del cable) y
cubierta exterior de polietileno antitracking.
- ADL. Cable de fibra óptica adosado al cable de tierra, conductor de fase o elemento fiador.
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BIBLIOGRAFIA
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Alta Tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-LAT 01 a 09.
Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas,
Subestaciones y Centros de Transformación, e Instrucciones Complementarias.
Normas UNE.
NTE.
Recomendación UNESA. Método de cálculo y Proyecto de instalaciones de Puesta a Tierra
en Centros de Transformación conectados a redes de tercera categoría.
