Ingeniería de Líneas Eléctricas: Procesos, Cableado y Dispositivos de Protección en Alta Tensión

Procesos Secuenciales en la Construcción de Líneas Eléctricas

Construcción de Líneas Aéreas de Alta Tensión (AT)

El proceso secuencial para la construcción de una línea aérea de Alta Tensión (AT) comprende las siguientes etapas:

• a) Trabajos topográficos: Levantamiento y estudio del terreno.
• b) Replanteo: Marcado de la ubicación exacta de las estructuras.
• c) Excavación: Preparación de los cimientos para las torres o postes.
• d) Suministro de materiales: Adquisición y entrega de todos los componentes necesarios.
• e) Transporte de materiales: Movilización de los materiales al sitio de construcción.
• f) Acopio de materiales: Organización y almacenamiento de los materiales en el lugar de trabajo.
• g) Toma de tierra: Instalación de los sistemas de puesta a tierra.
• h) Izado y hormigonado: Montaje de las estructuras y fijación con hormigón.
• i) Tendido y montaje: Instalación de los conductores y aisladores.
• j) Tensado con cabrestante y regulado: Ajuste de la tensión de los conductores.
• k) Engrapado o retencionado: Fijación final de los conductores a los aisladores.
• l) Operaciones complementarias: Actividades adicionales necesarias para la finalización.

Construcción de Líneas Subterráneas de Alta Tensión

El proceso secuencial para la construcción de líneas subterráneas de alta tensión incluye:

• a) Apertura de zanjas: Excavación de las trincheras para el tendido del cable.
• b) Ubicación de la bobina: Posicionamiento de los carretes de cable.
• c) Extracción del cable: Desenrollado del cable de la bobina.
• d) Manipulación del cable: Manejo cuidadoso del cable durante el proceso.
• e) Tiro manual y con cabrestante del cable: Desplazamiento del cable a lo largo de la zanja.
• f) Tendido en zanja: Colocación del cable en la zanja.

Sistemas de Cableado y Protecciones en Redes Eléctricas

Diferencias entre el Sistema de Cableado OPGW y el ADSS

A continuación, se detallan las diferencias clave entre los cables ADSS y OPGW:

• ADSS (All-Dielectric Self-Supporting):

  Es utilizado en líneas aéreas de Alta Tensión (AT) y Muy Alta Tensión (MAT) como cable de comunicaciones por fibra óptica. Su característica principal es ser completamente dieléctrico y autosoportado, lo que permite su instalación directamente en las estructuras de la línea sin necesidad de un hilo de guarda metálico.

• OPGW (Optical Ground Wire):

  Es utilizado en líneas aéreas de AT y MAT como cable de tierra y de comunicaciones por fibra óptica. El sistema y equipamiento necesario para la instalación del cable OPGW es similar al utilizado en la del hilo de guarda y/o conductor de fase estándar, aunque debido a la existencia del núcleo de fibra óptica, hay que tener cuidado en evitar cualquier daño sobre las fibras. El método de instalación utilizado es el de tensión, siempre que sea posible. Consiste en elevar el cable OPGW sobre una serie de poleas temporales localizadas en cada una de las estructuras.

Protecciones de Cadenas de Aisladores

Las protecciones en las cadenas de aisladores tienen como objetivos principales:

• Reducir al máximo el efecto corona y los niveles de radiointerferencia, asegurando la repartición del gradiente del potencial a lo largo de la cadena.
• Soportar sin daños graves los arcos de potencia que se generan en las cadenas de aisladores.

Entre los elementos de protección se encuentran las raquetas, los aros equipotenciales y los descargadores (cuernos).

Transposición de Conductores

La transposición de conductores es la permutación de la posición de los conductores de una línea aérea con el fin de establecer una simetría eléctrica entre las distintas fases y reducir la capacidad interalámbrica. Con el intercambio de fases en un punto de la red de transporte se consigue invertir el sentido de los lazos de corriente. La sobretensión que se genera en uno de los lazos se compensa con otra de signo contrario que se genera en el otro lazo.

Dispositivos de Protección y Seccionamiento en Redes Eléctricas

Reconectador-Reenganchador

Es un elemento con capacidad de apertura y cierre en cortocircuito. Sus características típicas son:

• Tensión asignada: 24 kV
• Intensidad nominal: 40 A
• Capacidad de cierre en cortocircuito: 20 kA
• Capacidad de apertura: 12,5 kA

No se utilizan en puntos de la red que superen estos valores. Su curva y tiempo de actuación deben estar debidamente coordinados con los del interruptor de cabecera de la línea. No asegura el seccionamiento en todas sus condiciones. Tiene mecanismos de reenganche para restablecer el servicio de la red en caso de falsas pasajeras. Se utiliza en la cabecera de la línea de subestación y en derivaciones importantes de la red. Soporta y/o complementa las acciones de protección de los interruptores de cabecera de línea.

Seccionalizador

Aparato que abre un circuito automáticamente en condiciones predeterminadas, cuando dicho circuito está sin tensión. Tiene un automatismo local, pero no puede ser telemandado. Si está coordinado con los ciclos de reenganche del interruptor de cabecera de línea, permite la eliminación del tramo defectuoso, evitando la interrupción del servicio en los tramos sin defecto. Hace las funciones de un fusible de expulsión sin el inconveniente de la reposición del fusible. No son aparatos de interrupción de cortocircuito y, por tanto, se utilizan en coordinación con un interruptor automático de cabecera o con un reconectador.

Seccionador en Carga

Son seccionadores provistos de una cámara que permite su apertura y cierre en carga, pero no en cortocircuito. Su utilización principal es en seccionamientos o derivaciones en puntos de la red que no tengan intensidades mayores de 630 A. El accionamiento puede ser manual por medio de palanca.

Fusible de Expulsión (XS)

Son fusibles seccionadores de expulsión. El arco se extingue por la acción de la expulsión de los gases producidos por el arco. Los cortacircuitos son los denominados de simple expulsión. Se utilizan bastante en distribución aérea, aseguran el seccionamiento automático. Su funcionamiento no limitador y su poder de corte tienden a reducir cada vez más su uso. Los cortacircuitos de expulsión están diseñados para la protección de sobreintensidades y seccionamiento.

Características mecánicas:

• Fácil colocación del tubo portafusible.
• Apertura completa.
• Alineación efectiva en el momento del cierre.