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manoel da costa
MANOEL DA COSTA
Desde que algunos fabricantes de aparamenta eléctrica han puesto en el mercado programas informáticos de elaboración de proyectos de centros de transformación, se ha extendido entre los profesionales del sector la peligrosa sensación
de que la realización de tales proyectos está al alcance de cualquiera, por muy
limitados que sean sus conocimientos sobre el tema. Este libro pretende demostrar justo lo contrario.
Comenzamos el planteamiento con un breve acercamiento histórico al Sistema
Eléctrico de Potencia, continuamos por la guerra de las corrientes, con sus pinceladas de historia, biografía y hasta un poquito de morbo, para ocuparnos a
continuación de la problemática de la distribución de la energía eléctrica y dentro
de ella la necesidad, conveniencia y densidad óptima de los CT. Los esquemas y
las instalaciones de puesta a tierra ocupan los siguientes capítulos, para terminar con el vocabulario electrotécnico.
Cuatro capítulos componen el nudo, la parte en la que se procede a la disección y
análisis pormenorizado de los elementos del CT: uno dedicado al transformador
de potencia y sus protecciones específicas, uno a la aparamenta eléctrica, uno a
los elementos necesarios para la medida de la energía, y el último a los componentes de la construcción y los enlaces del CT con las redes de distribución de
media y baja tensión.
Finalmente en el desenlace se detallan los pasos a seguir en el proceso de
realización del proyecto de un Centro de Transformación, en cuanto a la
documentación y normativa, determinación de la potencia necesaria, diseño y
esquema eléctrico, y finalmente los cálculos de todos los elementos componentes con una especial atención al dimensionado de las instalaciones auxiliares.
Esta estructura en tres partes diferenciadas no es del todo caprichosa sino que,
en nuestra opinión, propicia, por lo menos, sendos niveles de lectura: uno para
los proyectistas, uno para los expertos, y un tercero para aquellos que reciban el
libro como un regalo envenenado y se sientan en la obligación de leerlo.
ISBN 978-84-8408-759-5
www.andavira.com
MANOEL DA COSTA
En tal empeño nos ha parecido menos tóxico para el posible lector dotar a este
libro de una estructura basada en las tres partes clásicas de la trama unificada:
planteamiento, nudo y desenlace, completadas por un prólogo y un epílogo.
Manoel da
MANOEL
DA Costa
COSTA
Manoel da Costa
Santiago de Compostela, 2014
© Manoel da Costa
© Andavira Editora, S.L.
Diseño de cubierta: Dixital 21, S.L.
Depósito legal: C 330-2014
ISBN: 978-84-8408-759-5
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Aos meus tres amores:
Luci, Lili e Loli
Introito:
O de como las más de las veces lo aparentemente más sencillo es lo más
complicado. Cavilaciones sobre la utilidad de los libros, y más
concretamente de este que, amable lector, tienes en tus manos.
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
…desocupado lector:
I.
EXCUSATIO NON PETITA...
Comenzar un libro con una reflexión en torno a su utilidad no parece una
buena forma de ganarse la amistad del editor. Incluso la de los amigos que ya lo
han pagado y no tienen oportunidad o descaro suficiente para proponer al librero el
abono de su importe. Descansen uno y otros pues no entra en los planes
inmediatos del autor denostar estos pequeños grandes amigos que acompañaron
su infancia, adolescencia, juventud, madurez, y, digamos, pre-jubilación. El autor ha
conciliado siempre bien su afición por la tecnología, los iBook y eBook, con su
adicción por el olor del papel impreso, el tacto de las cubiertas duras y el sabor de
las tipografías.
Porque libros hay muchos y de utilidades varias. Hay libros para calzar
muebles auxiliares que se obstinan en cabecear, libros para lanzar a la cabeza de
un alumno que se empeña en pasar la clase hablando con el compañero, libros de
bellos lomos para decorar casas de analfabetos funcionales, libros para quemar,
aunque como advierte Manolo Rivas ardan mal, libros para incluir en el Índice de
libros prohibidos, e incluso, libros de consumo, para presumir con los amigos.
También, iniciando una nueva clasificación, están los libros que se roban, los que
se descuidan, los que les prestas a los amigos y los vuelves a ver años después en
sus estantes, los que te regalan en el banco por un plan de pensiones, los que se
olvidan y vuelves a comprar para seguir sin leerlos, y los libros de reclamaciones,
que no entiendo por qué se le sigue llamando de esa forma si hace años que son
solamente hojas.
Al final, lector que me has acompañado hasta aquí, hay tantos libros como
personas, tantas utilidades como el ingenio humano se atreva a imaginar, pero una
buena definición de todo lo que antecede, redactado, creo, por la sabiduría popular,
dice del libro:
Si quieres saber, te enseño.
Te alivio si sufres daño.
Si estás solo te acompaño.
Me callo si tienes sueño.
Página I
PRÓLOGO
II.
ACCUSATIO MANIFESTA.
Este libro tiene un hermano menor pero de más edad. Si aquel tuvo un
nacimiento azaroso este lo tuvo por lo menos curioso.
El 31 de julio del año 2010 di por finalizado el período de formación de mi
substituto en la empresa de distribución de material eléctrico en la que trabajé los
últimos 40 años y me fui de vacaciones. Comenzaba un período de mi vida largo
tiempo soñado: mi jubilación parcial. Mantener, eso sí, mi relación laboral con la
Universidad, que tanto me satisface, y dedicar mi tiempo a las tres mujeres que más
amo: mi compañera, mi hija y mi nieta. Ignoraba yo en ese momento que un
demonio bajito y con poco pelo se iba a cruzar, para mi fortuna por otra parte, en
esos bucólicos planes: Jorge Cerqueiro, profesor del Departamento de Diseño en la
Ingeniería de la UVI y Secretario entonces y Decano en la actualidad del
COITIVIGO.
El caso es que Jorge y yo hemos tenido durante bastante tiempo nuestros
despachos en la EUETI de Vigo prácticamente uno en frente del otro, y, supongo
que no es por eso, me tiene en una alta e inmerecida estima. Esta alta opinión que
tiene de mi persona le llevó a ofrecerme con empeño digno de mejores fines, la
impartición de un curso de Centros de Transformación. Curso a cuya realización
siempre opuse la única razón que en aquellos momentos me parecía consistente:
“no tengo tiempo; ya sabes, la situación actual, la crisis, los ninjas...”
Queda claro, ¿verdad?, que en cuanto se enteró de mi jubilación estaba
esperándome con una sonrisa de oreja a oreja. Resumiendo, que diría mi hija Lidia:
que del 8 al 18 de noviembre de 2010 me vi impartiendo el dichoso curso. Como
cuatro horas de clase seguidas son muchas horas, para los alumnos, ¡claro!,
hacíamos a la mitad de la jornada un pequeño descanso para que los adictos a
diversos tipos de drogas blandas dieran cumplida satisfacción a sus necesidades,
mientras otros, más proclives a la tertulia, quedábamos comentando de lo divino y
de lo humano.
En una de esas conversaciones un amigo, seguramente bienintencionado,
dejó caer la información de la existencia de un libro de Centros de Transformación
de mi autoría que podía servir para completar parte de la documentación del curso.
Para mi suerte o desgracia, según se mire, el famoso libro de CT lleva años,
agotado y la segunda edición en suspenso por desidia del autor y paso a mejor vida
de la Editorial.
Entra en escena en este momento uno de mis mejores amigos y con toda
la objetividad posible unos de los mejores profesores del Departamento y mejores
personas: Juan Suárez Creo. Creo, es su apellido por parte de madre, porque lo
antedicho no es una opinión sino una afirmación. Sabedor de mi intención de
reeditar el antes mencionado libro de Centros de Transformación me concertó una
entrevista con Lucila Ventoso de Andavira Editora, y estos polvos trajeron estos
lodos. ¡Madre mía, lo que acabo de escribir! Aclaremos enseguida que se trata de
una expresión coloquial, que uno, y otra, somos personas muy serias, en estas
cosas.
Página II
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
III.
RAZONES PARA UNA ESTRUCTURA.
Cuando, antes de que los nuevos planes de estudios acabaran con
muchas cosas de las que se hacían bien, y los Proyectos de Fin de Carrera se
presentaban ante un tribunal, siempre insistí a mis alumnos en la conveniencia de
dotar a la presentación de este PFC de una trama. Y digo trama y no argumento, ya
que esta busca establecer conexiones causales entre los distintos elementos de la
narración, mientras que el argumento es una simple sucesión de acontecimientos.
Aristóteles, que de estas cosas sabía bastante, decía que la trama era el principio
fundamental de la tragedia. Hay que aclarar que con esto se refería a ritual y no al
significado más cotidiano, lo que en este caso sería bastante desastroso.
Haciendo caso de mi propio consejo he organizado este libro ajustándome
las tres partes clásicas de la trama unificada: Planteamiento, Nudo y Desenlace,
añadiendo un prólogo y un epílogo.
Utilizo el Introito, no en el sentido que le daría un monaguillo sino en el
del teatro antiguo, no tanto para explicar el argumento sino para pedir la indulgencia
de los lectores. Me ocupo primero de pergeñar una loa a la necesidad y
conveniencia del libro impreso a la que en un alarde culterano denomino Excusatio
non petita. Continúo, venga o no a cuento, con un Accusatio, donde doy cuenta de
los culpables del renacimiento de un proyecto olvidado, progreso adecuadamente
con un Razones, cuya utilidad no he de justificar, para terminar con un Decíamos
ayer y un Prólogo para un nonato que son ni más ni menos que la historia del
hermano menor más viejo a la que hacíamos referencia al principio.
Comenzamos el Planteamiento con un breve acercamiento histórico al
Sistema Eléctrico de Potencia, continuamos por la guerra de las corrientes, con sus
pinceladas de historia, biografía y hasta un poquito de morbo, para ocuparnos a
continuación de la problemática de la distribución de la energía eléctrica y dentro de
ella la necesidad, conveniencia y densidad óptima de los CT. Los esquemas y las
instalaciones de puesta a tierra ocupan los siguientes capítulos, para terminar con
el vocabulario electrotécnico.
Cuatro capítulos componen el Nudo, la parte en la que se procede a la
disección y análisis pormenorizado de los elementos del CT: uno dedicado al
transformador de potencia y sus protecciones específicas, uno a la aparamenta
eléctrica, uno a los elementos necesarios para la medida de la energía, y el último a
los componentes de la construcción y los enlaces del CT con las redes de
distribución de media y baja tensión.
Finalmente en el Desenlace se detallan los pasos a seguir en el proceso
de realización del proyecto de un Centro de Transformación, en cuanto a la
documentación y normativa, determinación de la potencia necesaria, diseño y
esquema eléctrico, y finalmente los cálculos de todos los elementos componentes
con una especial atención al dimensionado de las instalaciones auxiliares.
Esta estructura es tres partes diferenciadas no es del todo caprichosa sino
que, en nuestra opinión, propicia, por lo menos, tres niveles de lectura:
; Un primer nivel de lectura, adecuado para los que han recibido este libro
como un regalo envenenado y se sienten en la obligación de leerlo, que
consiste en leer el prólogo (en caso contrario no se enterarían de estas
Página III
PRÓLOGO
instrucciones), el planteamiento, que es donde están todas la anécdotas
divertidas, y eventualmente el epílogo para comprobar si su nombre figura
en los agradecimientos.
; Un segundo nivel, destinado a los proyectistas, y que consiste en irse
directamente al desenlace y, en caso necesario, hacer breves incursiones
al nudo en busca de la resolución de las dudas.
; El tercer nivel está destinado a los expertos en tema que lo van a utilizar
para la consulta de un tema concreto: consiste en buscarlo en el nudo y si
es necesario refrendarlo en la bibliografía. Si el experto en cuestión tiene un
rato para dedicar a la las anécdotas curiosas me atrevo a recomendarle que
lo ocupe en alguno de los capítulos del planteamiento.
He dejado el posible cuarto nivel, que casi debería ser el nivel 33 si
fuéramos masones, reservado a un selecto grupo de “friquis” de la electrotecnia,
que me consta que se lo leerán todo, como dicen los marineros, de punta a chicote,
inasequibles al desaliento. Se advierte a sus componentes que ni la editorial ni el
autor tienen concertado un seguro que cubra los riesgos derivados de tal actuación.
Para terminar, y ya metidos en gastos, que no va de dos o tres páginas
más, incluimos a continuación no uno sino tres prólogos más: el prólogo que se
incluyó en la primera, y única, edición de mi primer libro de Centros de
Transformación; el prólogo que escribí para la segunda edición y que nunca vio la
luz y, finalmente, algunas cosas que no dije en ninguno de los dos y que, en mi
opinión, merecían ser relatadas.
IV.
DECÍAMOS AYER. CUANDO AYER ES SEPTIEMBRE DEL 98.
Dicen, los que saben de estas cosas, que las circunstancias que rodean a
un alumbramiento condicionan la evolución futura del neonato, sus habilidades y
discapacidades. Sirva pues como justificación del libro que tienes entre tus manos,
de sus limitaciones y cojeras, el hecho de que en su origen más reciente son
solamente una torpe evolución de los apuntes del Tema 32 de la Asignatura de
Transporte Subestaciones y Redes que imparto -y comparto- en la Escuela
Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Vigo.
Las circunstancias de este nacimiento unidas a la torpeza del autor y las
enormes lagunas en sus conocimientos, hacen que este libro no sea más que una
pauta para la estructuración del conocimiento de los criterios de diseño a tener en
cuenta en la siempre difícil labor de elaboración del proyecto de un Centro de
Transformación. No es por tanto libro de texto Oficial de ninguna escuela, ni su
compra requisito obligado para superar los exámenes de ninguna asignatura,
aunque es seguro que tanto el Editor como el autor les quedaremos, por ello, muy
agradecidos.
Si la necesidad del predominio del criterio sobre la receta es clara en
cualquier actividad de diseño y proyecto que se pretenda ejercer, se hace en este
momento crítica, con la aparición de los Programas Informáticos de Cálculo, de los
que, por cierto, en este tema de Centros de Transformación hay una buena
colección. Todos ellos, del más sublime al más infame, necesitan imperativamente
que en la introducción de los datos pertinentes esté un Técnico con el criterio bien
formado, un técnico que conozca con detalle las consecuencias de cada una de las
Página IV
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
decisiones de diseño que toma, de las implicaciones de la exactitud de cada dato
de los que introduce en su correspondiente casilla. Si este libro puede aportar su
granito de arena a la formación de este criterio, o al desánimo del desinformado, me
sentiré altamente satisfecho.
La pretensión es, por tanto, que sirva al Técnico y al Profesional, como libro
de consulta, que es para lo que me ha servido y me sirve a mí en mi trabajo
cotidiano en la Delegación de Vigo de GUERIN, S.A., un conocido Almacén de
Material Eléctrico. Tengo que decir con satisfacción que gracias a esta dedicación
conservo el contacto con muchos que fueron en su día alumnos y hoy me honran
con su amistad desinteresada. A todos ellos les debo, también, el impulso para
convertir aquellos apuntes, de los que cada curso salía una nueva versión -lo que
causaba no pocas chanzas- en esto que hoy tienes en tus manos.
También tienen su parte de culpa un grupo -selecto- de clientes y sin
embargo amigos, que semana tras semana me reprochan que pierda el tiempo
tomando una cerveza con ellos en lugar de trabajar en el libro. A ellos también mi
agradecimiento.
En este memorial de agradecimientos no puedo -ni quiero- olvidar a tres
personas que de forma muy especial dieron el impulso a este trabajo. Como
coautores de tamaño desaguisado les he encargado que den su benévola opinión
del libro y su autor, y cuyo resultado tenéis un poco más adelante.
Por último, y aunque sea un lugar común, gracias a mi Compañera por su
consejo siempre acertado y a mi hija Lidia por su ayuda, si bien no siempre del todo
desinteresada, siempre bien intencionada.
En el capítulo de las disculpas una por el protagonismo de un país concreto
-Galicia- y sus modos de concebir la Distribución de la Energía Eléctrica. Dos por
las múltiples incorrecciones que, pese al cuidado puesto, no han sido detectadas
por el corrector ortográfico, debido al hecho de que, aunque a alguno pueda
parecer cómico, el texto es una traducción apresurada del original en gallego.
V.
PRÓLOGO PARA UN NONATO.
Aunque la mayoría de las cosas que decía en el pasado siglo pueden
mantenerse sin demasiado esfuerzo el presente, no cabe duda que el tiempo
transcurrido desde el ya lejano 1998 de la primera edición obliga a reconsiderar
otras. La primera, y no por ello más importante, de ellas es la implantación en la
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Vigo de un nuevo plan de
estudios. En este plan se pretende, entre otras muchas otras cosas, estudiar de
forma más completa el sistema eléctrico de potencia, recogiendo en asignaturas
separadas la generación, el transporte y la distribución de esta energía. Para ello la
asignatura de Transporte Subestaciones y Redes se ha dividido en dos pasando a
denominarse Instalaciones Eléctricas la parte de distribución de energía que ya
impartía en la antigua estructura del plan de estudios.
De todas formas estos cambios no han afectado, ni a la torpeza del autor ni
a las lagunas en sus conocimientos, que se realmente son cada día mayores, ni a la
conveniencia de hacerse con este libro por medios legales, para asegurar el
mantenimiento de la precaria salud económica del Editor.
Página V
PRÓLOGO
Cabe decir que en estos años ha disminuido significativamente el
arrobamiento de los diseñadores ante las capacidades de los Programas
Informáticos de Cálculo, y aunque no creo que este libro haya tenido una influencia
significativa en esta actitud, no dejo de congratularme por lo que de buena práctica
pueda tener este alejamiento, reconociendo aquí y ahora públicamente, y para que
no quede ninguna duda, la utilidad de estos programas para el usuario avezado.
Finalmente no quiero olvidar citar en el capítulo de los agradecimientos a mi
buen amigo y extraordinario profesor, Juan Suárez, cuya intervención ha sido
indispensable en la búsqueda y captura del escurridizo gazapo. También a mi yerno
Daniel Altés, por su punto de vista de la Compañía Eléctrica, siempre de agradecer.
Vigo; agosto del 2004
VI.
PRÓLOGO PARA UN NEONATO.
En enero del 2011 me pongo, pues, a la faena y el mismo día que mis
compañeros de Departamento me obsequian con una fiesta sorpresa de jubilación
termino de redactar el último capítulo del libro. Quedan por delante meses de
trabajo de corrección de pruebas, de búsqueda incansable de la errata, de la
fórmula equivocada, de la tabla incorrectamente formateada. Quedan por detrás
muchos meses de trabajo nunca solitario, siempre con el aliento constante de los
amigos, con el apoyo incansable de la familia, pero en ocasiones con la sensación
de estarse metiendo en todo cuanto jardín me sale al camino, con la angustia de
verlo crecer en páginas y páginas y estar cada vez más lejos del final.
Muchas, anécdotas han ocurrido a lo largo de estos largos meses, mucho
y a muchos tengo que agradecer la ayuda, pero esto es un prólogo y los neonatos
deben descansar antes de emprender el largo camino que tienen por delante.
Tiempo habrá.
Y algo habrá que dejar para el epílogo.
Vigo; noviembre del 2013
Página VI
Índice:
Dícese del dedo de la mano que ejerce frecuentemente la función de
acusador, salvo en Galicia que se llama furabolos y sirve para “furar a
codia do pan e tiralle o miolo”. También la lista de libros que la Sagrada
Congregación de la Inquisición de la Iglesia Católica Romana consideraba
perniciosos. Finalmente también es la lista ordenada de las materias o de
las partes de un libro o de una publicación que aparece al principio o al
final de estos y que (espero) es el sentido que tiene aquí.
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
INDICE DE MATERIAS
PRÓLOGO
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
Excusatio non petita... ......................................................................................... I
Accusatio manifesta. .......................................................................................... II
Razones para una estructura. ......................................................................... III
Decíamos ayer. Cuando ayer es septiembre del 98. .........................................IV
Prólogo para un nonato. .................................................................................... V
Prólogo para un neonato ..................................................................................VI
CAPÍTULO 1: BREVE ACERCAMIENTO
1.1.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.3.
1.4.
1.5.
Buscando la luz. ................................................................................................ 2
Composición de un sistema eléctrico ................................................................ 4
Generalidades. ................................................................................................... 4
Las dos dislocaciones. ....................................................................................... 4
Buscando un símil del sistema eléctrico. .......................................................... 5
El más famoso de los sistemas eléctricos.......................................................... 7
Buscándose problemas. ..................................................................................... 8
CAPÍTULO 2: LA GUERRA DE LAS CORRIENTES.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
Primeros escarceos.......................................................................................... 11
Ejecutando animales diversos......................................................................... 12
Primer asalto: exposición de chicago. ............................................................ 14
Segundo asalto: Niágara. ............................................................................... 15
Edison el monstruo. ........................................................................................ 16
Epitafio para Tesla. ......................................................................................... 19
CAPÍTULO 3: LA DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA.
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.5.1
3.2.5.2
3.2.5.3
3.3
3.4
3.5
3.6
Algunas obviedades y otras no tanto. ............................................................. 21
El regreso de la corriente continua. ............................................................... 23
HVDC: un acercamiento rápido ...................................................................... 23
¿HVAC o HVDC?: criterios de elección ......................................................... 24
Principales aplicaciones de la HVDC ............................................................. 26
Configuración de un centro de conversión HVDC .......................................... 27
Tipos de conexiones en HVDC......................................................................... 27
Monopolar ....................................................................................................... 27
Monopolar con retorno metálico. .................................................................... 28
Bipolar ............................................................................................................. 28
Los cien mil hijos de tesla. .............................................................................. 29
Las lamparitas de Illich. ................................................................................. 31
Estandarización y convergencia. .................................................................... 33
Las redes eléctricas. ........................................................................................ 35
Página VII
INDICE
3.7
3.7.1
3.7.1.1
3.7.1.2
3.7.1.3
3.7.1.4
3.7.1.5
Las redes de distribución de energía eléctrica. .............................................. 37
Constitución y estructura de una red de distribución. ..................................... 37
Introducción. .................................................................................................... 37
Subestaciones de distribución .......................................................................... 38
Líneas de distribución en MT........................................................................... 49
Centros de transformación MT/BT. ................................................................. 57
Líneas de distribución en BT. .......................................................................... 58
CAPÍTULO 4: CENTROS DE TRANSFORMACIÓN.
4.1
4.2
4.2.1
4.2.1.1
4.2.1.2
4.2.1.2.1
4.2.1.2.2
4.2.2
4.2.2.1
4.2.2.2
4.3
4.4
4.4.1
4.4.2
4.4.2.1
4.4.2.2
4.4.2.3
4.4.3
4.4.4
4.4.4.1
4.4.4.1.1
4.4.4.1.2
4.4.4.1.3
4.4.4.2
4.4.4.2.1
4.4.4.2.2
4.4.4.2.3
4.4.4.2.4
4.5
4.6
Introducción. ................................................................................................... 61
Misión de los CT. ............................................................................................ 62
Densidad óptima en la red pública .................................................................. 62
Densidad óptima en zona rural ........................................................................ 62
Densidad óptima en zona urbana. ................................................................... 63
Estudio en el plano estático. ............................................................................ 64
Estudio en el plano dinámico. .......................................................................... 64
Necesidad y conveniencia en los CT de abonado ............................................ 65
Necesidad de la implantación en los CT de abonado ...................................... 65
Conveniencia de la implantación en los CT de abonado ................................. 66
Criterios de diseño de un CT. ......................................................................... 67
Tipologías existentes de CT. ........................................................................... 68
Introducción. .................................................................................................... 68
Atendiendo a su situación en la red. ................................................................ 68
Conexión a una red aérea. ............................................................................... 69
Conexión a una red subterránea. ..................................................................... 69
Conexión en doble alimentación. ..................................................................... 70
Atendiendo a su utilidad. ................................................................................. 71
Atendiendo a su emplazamiento. ...................................................................... 72
Centros de transformación de intemperie. ....................................................... 76
Centros de transformación sobre apoyo. ......................................................... 77
Centros de transformación en parque vallado................................................. 79
Centros de transformación a pie de apoyo. ..................................................... 80
Centros de transformación de interior............................................................. 81
Centros de transformación en edificio de otros usos. ...................................... 86
CT en edificio prefabricado de maniobra interior. .......................................... 88
CT en edificio prefabricado de maniobra exterior. ......................................... 89
Centros de transformación móvil. .................................................................... 90
Criterios de diseño de los CT. ......................................................................... 92
Elección de la tipología del CT. ...................................................................... 96
CAPÍTULO 5: ESQUEMAS DE PUESTA A TIERRA.
5.1.
5.2.
5.2.1.
5.2.1.1.
5.2.1.2.
Página VIII
Introducción. ................................................................................................... 99
Los esquemas de conexión a tierra en BT. ................................................... 103
Evolución histórica. ....................................................................................... 103
El primer esquema: neutro aislado. ............................................................... 103
La primera evolución: neutro a tierra. .......................................................... 104
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
5.2.2.
5.2.2.1.
5.2.2.1.1
5.2.2.1.2
5.2.2.2.
5.2.2.2.1
5.2.2.2.2
5.2.2.3.
5.2.2.4.
5.2.2.4.1
5.2.2.4.2
5.2.2.4.3
5.2.2.4.4
5.2.2.4.5
5.2.3
5.2.3.1
5.2.3.2
5.3.
5.3.1
5.3.2
Los ECT en la norma UNE HD 60364-1. ...................................................... 105
Esquemas TN. ................................................................................................ 107
Esquemas TN de fuente única. ....................................................................... 107
Esquemas TN de fuente múltiple. ................................................................... 107
Esquemas TT. ................................................................................................. 110
Esquemas TT de fuente única......................................................................... 110
Esquemas TT de fuentes múltiples. ................................................................ 111
Esquema IT. ................................................................................................... 112
Esquemas en corriente continua. ................................................................... 113
Esquema TN-S en corriente continua. ........................................................... 114
Esquema TN-C en corriente continua. ........................................................... 114
Esquema TN-C-S en corriente continua. ....................................................... 115
Esquema TT en corriente continua. ............................................................... 115
Esquema IT en corriente continua. ................................................................ 116
¿Cuál es el mejor? Comparación de ECT en BT. .......................................... 117
Un poco de método ........................................................................................ 117
Una aclaración del REBT a tener en cuenta.................................................. 120
Los esquemas de conexión a tierra en MT. .................................................. 121
Introducción. .................................................................................................. 121
Comparación de ECT en MT. ........................................................................ 121
CAPÍTULO 6: INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA.
6.1
6.2
6.3
6.3.1
6.3.2
6.3.2.1
6.3.2.1.1
6.3.2.1.2
6.3.2.1.3
6.3.2.1.4
6.3.2.1.5
6.3.2.1.6
6.3.2.2
6.3.2.2.1
6.3.2.2.2
6.3.2.2.3
6.3.2.2.4
6.3.2.2.5
6.3.2.2.6
6.3.2.3
6.3.2.3.1
6.3.2.3.2
6.3.2.3.3
6.3.2.3.4
Abriendo el apetito. ...................................................................................... 123
Objetivos de una puesta a tierra. .................................................................. 127
Elementos del circuito de puesta a tierra. .................................................... 128
La fuente: orígenes habituales. ...................................................................... 128
El sumidero: la tierra..................................................................................... 129
Breve introducción a la formación del suelo. ................................................ 132
Introducción a la formación del suelo: la roca madre. ................................. 133
Introducción a la formación del suelo: los organismos. ................................ 134
Introducción a la formación del suelo: el clima. ........................................... 135
Introducción a la formación del suelo: el relieve. ......................................... 135
Introducción a la formación del suelo: el tiempo. ......................................... 136
Propiedades del suelo en función de la profundidad. .................................... 137
Elementos que influyen en la resistividad. ..................................................... 138
La naturaleza del terreno............................................................................... 139
Genética del terreno. ..................................................................................... 142
Textura del suelo. ........................................................................................... 145
Porosidad y permeabilidad. ........................................................................... 146
Estado higrométrico del terreno. ................................................................... 147
Contenido en sales solubles. .......................................................................... 148
Midiendo la resistividad. ............................................................................... 149
La conducción eléctrica en el terreno............................................................ 150
La propagación de la corriente por el terreno. ............................................. 151
La medida de la resistividad del terreno........................................................ 154
Los métodos de medida de la resistividad del terreno. .................................. 155
Página IX
INDICE
6.3.2.3.5
6.3.2.3.6
6.3.2.3.7
6.3.2.3.8
6.3.2.4
6.3.2.5
6.3.2.6
6.3.2.7
6.3.2.7.1
6.3.2.7.2
6.3.2.7.3
6.3.2.7.4
6.3.2.8
6.3.2.9
6.3.3
6.3.3.1
6.3.3.2
6.3.3.3
6.3.3.4
6.3.3.5
6.3.3.5.1
6.3.3.5.2
6.4
6.4.1
6.4.1.1
6.4.1.2
6.4.1.3
6.4.1.3.1
6.4.1.3.2
6.4.2
6.4.2.1
6.4.2.2
6.4.2.2.1
6.4.2.2.2
6.4.2.3
6.5
6.5.1
6.5.2
6.5.3
6.5.4
6.5.5
6.5.6
6.6
6.6.1
6.6.2
6.6.3
Página X
Práctica de la medida con el método Wenner. .............................................. 158
Interpretación de los resultados de la medida. .............................................. 160
Modelos de suelo en función de los resultados de la medida. ....................... 161
Modelos de suelo y elección del tipo de instalación. ..................................... 163
Resistencia de PAT en función de la resistividad. ......................................... 164
Ecuaciones de cálculo de la resistencia de PAT. ........................................... 165
De la resistencia de puesta a tierra del electrodo a la del sistema. ............... 168
Técnicas de medición de la resistencia de una tierra. ................................... 169
Método de la caída de potencial. ................................................................... 171
Método del 61,8%. ......................................................................................... 171
Método de las cuatro puntas. ......................................................................... 172
Método de los electrodos virtuales. ............................................................... 172
Medida de la independencia de dos instalaciones de puesta a tierra. ........... 173
Eligiendo un aparato de medida de la resistencia de puesta a tierra. ........... 174
Los elementos de unión de fuente y sumidero. ............................................... 177
Conductores de protección. ........................................................................... 178
Conductores de unión equipotencial.............................................................. 181
Borne principal de tierra. .............................................................................. 182
Línea de enlace con tierra. ............................................................................ 183
Electrodos de puesta a tierra. ........................................................................ 185
Misión y duración de los electrodos de PAT.................................................. 185
Tipos de electrodos de PAT. .......................................................................... 187
Los riesgos de la corriente eléctrica. ............................................................ 197
Consideraciones generales. ........................................................................... 197
Impedancia total del cuerpo humano. ............................................................ 198
Valores de la impedancia total del cuerpo humano. ...................................... 202
Efectos del paso de la corriente eléctrica. ..................................................... 205
Efectos cualitativos del paso de la corriente eléctrica................................... 206
Efectos cuantitativos del paso de la corriente eléctrica................................. 209
Los riesgos de choque eléctrico en un CT. .................................................... 211
Protección contra los contactos directos. ...................................................... 211
Protección contra los contactos indirectos.................................................... 212
Situación de paso. .......................................................................................... 212
Situación de contacto. .................................................................................... 214
Tensiones máximas admisibles. ..................................................................... 215
Intensidades de defecto a tierra. ................................................................... 220
Neutro conectado a tierra a través de una resistencia. ................................. 222
Neutro conectado a tierra a través de una bobina......................................... 223
Neutro conectado directamente a tierra. ....................................................... 224
Neutro aislado de tierra. ................................................................................ 224
Consideraciones sobre las intensidades de falta a tierra en los CT. ............. 226
Tiempos máximos de despeje de la falta a tierra. .......................................... 230
Condiciones a cumplir por el sistema de puesta a tierra. ............................ 232
Generalidades. ............................................................................................... 232
Condiciones que afectan a la seguridad de las personas. ............................. 232
Sobretensiones admisibles en BT. .................................................................. 233
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
6.7
6.7.1
6.7.2
6.7.3
6.8
6.8.1
6.8.2
6.8.3
6.8.4
6.8.5
6.8.6
6.8.7
6.8.7.1
6.8.7.2
6.8.7.3
6.8.7.4
6.9
6.9.1
6.9.1.1
6.9.1.2
6.9.2
6.9.3
Puestas a tierra de protección y servicio. ..................................................... 234
Puestas a tierra de protección. ...................................................................... 234
Puestas a tierra de servicio............................................................................ 235
Interconexión de las instalaciones de tierra. ................................................. 235
Disposiciones particulares. ........................................................................... 237
Descargadores de sobretensiones. ................................................................. 237
Seccionadores de puesta a tierra. .................................................................. 238
Conjuntos protegidos por envolvente metálica. ............................................. 238
Elementos de la construcción. ....................................................................... 239
Elementos metálicos que salen fuera de la instalación.................................. 239
Vallas y cercas metálicas. .............................................................................. 240
Las PAT en los centros de transformación. ................................................... 240
Separación de la tierra de los neutros. .......................................................... 240
Aislamiento entre las instalaciones de tierra. ................................................ 241
Redes de baja tensión con neutro aislado. ..................................................... 242
CT conectados a redes de cables subterráneos. ............................................ 243
Medida y vigilancia de las instalaciones de PAT. ........................................ 244
Medida de las instalaciones de puesta a tierra. ............................................. 244
Realización de la medida de la tensión de paso............................................. 247
Realización de la medida de la tensión de contacto. ..................................... 248
Vigilancia de las instalaciones de puesta a tierra. ....................................... 249
Conclusión. .................................................................................................... 249
CAPÍTULO 7: VOCABULARIO ELECTROTÉCNICO.
7.1
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.4.1
7.2.4.2
7.2.4.3
7.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.4.3.1
7.4.3.2
7.4.3.3
7.4.4
7.4.5
7.4.6
7.4.6.1
7.4.6.2
Generalidades y otros grados militares ........................................................ 252
Terminología comparada. ............................................................................. 253
Tensiones del sistema. .................................................................................... 256
Tensiones del material. .................................................................................. 257
Intensidades de corriente. .............................................................................. 259
Sistema de puesta a tierra. ............................................................................. 261
Tensiones en caso de defecto a tierra. ........................................................... 262
Intensidades de defecto a tierra. .................................................................... 264
Puestas a tierra y conexiones equipotenciales. .............................................. 264
Normas y especificaciones técnicas. ............................................................. 268
De la homologación de materiales a la declaración de conformidad.......... 276
Generalidades sobre el “nuevo enfoque”. ..................................................... 277
Elementos comunes de las directivas de nuevo enfoque. ............................... 277
Ámbito de aplicación de las DNE. ................................................................. 278
Productos sujetos a las directivas. ................................................................. 278
Aplicación simultánea de directivas. ............................................................. 279
Directiva relativa a la seguridad de los productos. ....................................... 279
Responsabilidad............................................................................................. 279
Cumplimiento de los requisitos ...................................................................... 280
Procedimiento de evaluación de la conformidad. .......................................... 280
Módulos. ........................................................................................................ 280
Documentación técnica. ................................................................................. 281
Página XI
INDICE
7.4.6.3
7.4.7
7.4.8
7.4.9
7.4.9.1
7.4.9.2
7.4.9.3
7.5
7.5.1
7.5.2
7.5.3
Declaración de conformidad CE. .................................................................. 282
Organismos notificados. ................................................................................ 282
Marcado CE. .................................................................................................. 282
Vigilancia del mercado. ................................................................................. 284
Principios de la vigilancia de mercado ......................................................... 284
Control de los productos comercializados ..................................................... 284
Importaciones procedentes de terceros países............................................... 284
La ITC-RAT 03 del proyecto de reglamento de AT ..................................... 285
Requisitos a cumplir. ..................................................................................... 285
Expediente técnico y declaración de conformidad. ....................................... 286
Criterios para la definición de familias de productos y ensayos a realizar... 287
CAPÍTULO 8: EL TRANSFORMADOR.
8.1
8.1.1
8.1.2
8.1.2.1
8.1.2.2
8.1.2.3
8.1.2.4
8.2
8.2.1
8.2.1.1
8.2.1.2
8.2.1.3
8.2.1.4
8.2.1.4.1
8.2.1.4.2
8.2.1.5
8.2.1.5.1
8.2.1.5.2
8.2.2
8.2.2.1
8.2.2.2
8.2.2.2.1
8.2.2.2.2
8.2.2.2.3
8.2.2.2.4
8.2.2.2.5
8.2.2.3
8.2.2.3.1
8.2.2.3.2
8.2.2.4
8.2.2.4.1
8.2.2.4.2
Página XII
Introducción. ................................................................................................. 289
Definición de transformador.......................................................................... 290
Teoría básica del transformador ................................................................... 290
El transformador ideal. .................................................................................. 291
El transformador real .................................................................................... 291
Circuito equivalente del transformador real ................................................. 294
Impedancia de cortocircuito: primer acercamiento ...................................... 296
Constitución de los transformadores. ........................................................... 298
Circuito magnético. ....................................................................................... 298
Materiales para la fabricación del núcleo. .................................................... 298
Gama de aceros eléctricos. ............................................................................ 301
Aislamiento interlaminar. .............................................................................. 304
Designación simbólica de los aceros eléctricos. ........................................... 305
El concepto de polarización........................................................................... 307
El concepto de apilamiento. ........................................................................... 307
Formación del núcleo. ................................................................................... 308
Núcleos de grano orientado. .......................................................................... 311
Núcleos de acero amorfo. .............................................................................. 316
Circuito eléctrico. .......................................................................................... 319
Consideraciones generales. ........................................................................... 319
Materiales de los arrollamientos. .................................................................. 321
Arrollamientos: comportamiento mecánico de los materiales....................... 322
Arrollamientos: comportamiento eléctrico de los materiales. ....................... 323
Arrollamientos: comportamiento térmico de los materiales. ......................... 323
Arrollamientos: comportamiento dinámico de los materiales. ...................... 324
Arrollamientos: otros aspectos de los materiales. ......................................... 325
Conductores utilizados en los arrollamientos................................................ 326
Comportamiento ante las sobretensiones de un arrollamiento, según el tipo de
conductor empleado. ...................................................................................... 327
Comportamiento mecánico según el tipo de conductor. ................................ 329
Disposición de los arrollamientos en el núcleo. ............................................ 335
Tipos de arrollamientos concéntricos. ........................................................... 335
Arrollamiento concéntrico en disco. .............................................................. 336
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
8.2.2.4.3
8.2.2.4.4
8.2.2.4.5
8.2.2.5
8.2.2.6
8.2.3
8.2.3.1
8.2.3.2
8.2.3.3
8.2.3.3.1
8.2.3.3.2
8.2.3.3.3
8.2.3.3.4
8.2.3.3.5
8.2.3.3.6
8.2.3.3.7
8.2.3.3.8
8.2.3.3.9
8.2.3.3.10
8.2.3.3.11
8.2.4
8.2.4.1
8.2.4.2
8.2.4.2.1
8.2.4.2.2
8.2.4.2.3
8.2.4.2.4
8.2.4.2.5
8.2.4.2.6
8.2.4.2.7
8.2.4.2.8
8.2.4.2.9
8.2.4.3
8.2.4.4
8.2.4.4.1
8.2.4.4.2
8.2.4.4.3
8.2.4.4.4
8.2.4.5
8.2.4.5.1
8.2.4.5.2
8.2.4.5.3
8.2.4.5.4
8.2.4.5.5
8.2.4.5.6
8.2.4.6
Arrollamiento concéntrico en capas. ............................................................. 337
Arrollamiento concéntrico en hélice. ............................................................. 338
Tipos de arrollamientos alternados. .............................................................. 339
Formas de conexión de los arrollamientos. ................................................... 339
Impedancia de cortocircuito. ......................................................................... 343
Aislamientos. .................................................................................................. 346
Generalidades. ............................................................................................... 346
Clase térmica de un aislante. ......................................................................... 348
Sistema de aislamiento eléctrico, EIS. ........................................................... 350
Aislamiento sólido.......................................................................................... 350
Aislamiento sólido entre espiras. ................................................................... 351
Aislamiento sólido entre capas. ..................................................................... 353
Aislamiento sólido entre arrollamientos. ....................................................... 355
Aislamiento sólido entre arrollamiento y masa. ............................................ 356
Aislamiento líquido. ....................................................................................... 357
Aislamiento líquido: aceite mineral. .............................................................. 358
Aislamiento líquido: los PCB’s. ..................................................................... 360
Aislamiento líquido: los nuevos desarrollos. ................................................. 361
Aislamiento líquido: estado actual. ............................................................... 363
Aislamiento sólido en transformadores secos. ............................................... 366
Circuito de refrigeración. .............................................................................. 368
Los aislantes líquidos y el fuego. ................................................................... 370
Envolventes y elementos auxiliares................................................................ 373
Cuba: transformadores en refrigerante líquido. ............................................ 373
Transformadores con cámara de aire bajo tapa............................................ 375
Transformadores con depósito exterior y desecador. .................................... 375
Transformadores con llenado integral........................................................... 376
Caja: transformadores secos. ........................................................................ 377
Cambiador de tomas. ..................................................................................... 379
Conmutador de tensiones. .............................................................................. 381
Transformadores bitensión en BT. ................................................................. 381
Bornes de conexión: pasatapas...................................................................... 382
Marcado de las fases ..................................................................................... 385
Accesorios: dotación normativa. ................................................................... 386
Placa de características. ................................................................................ 386
Indicador de nivel. ......................................................................................... 388
Dispositivos de llenado, vaciado, y válvula de sobrepresión......................... 386
Desecador de silicagel. .................................................................................. 389
Elementos de control y protección. ................................................................ 390
Control de la temperatura del refrigerante. .................................................. 391
Relé de gas (Relé Buchholz)........................................................................... 392
Protección combinada. .................................................................................. 393
Control de la temperatura de los transformadores secos. ............................. 394
Control de la temperatura: termistancias. ..................................................... 394
Control de la temperatura: termo resistencias. ............................................. 395
Régimen asignado y potencia asignada. ........................................................ 396
Página XIII
INDICE
8.2.4.7
8.3
8.3.1
8.3.2
8.3.3
8.3.4
8.3.5
8.3.6
8.3.6.1
8.3.6.2
8.3.6.3
8.3.6.4
8.3.6.5
8.3.7
8.3.7.1
8.3.7.2
8.3.7.3
8.3.7.3.1
8.3.7.3.2
8.3.7.3.3
8.3.7.3.4
8.3.8
8.3.8.1
8.3.8.2
8.3.8.3
8.3.9
8.3.9.1
8.3.9.1.1
8.3.9.1.2
8.3.9.1.3
8.3.9.1.4
8.3.9.2
8.3.9.3
8.3.9.4
8.3.10
8.3.11
8.4
Relación entre capacidad de carga y temperatura. ....................................... 396
Ensayos de los transformadores. .................................................................. 399
Introducción. .................................................................................................. 399
Ensayo de vacío. ............................................................................................ 400
Ensayo de cortocircuito. ................................................................................ 402
Medida de la resistencia de los arrollamientos. ............................................ 404
Rendimiento del transformador. .................................................................... 405
Ensayo de calentamiento. .............................................................................. 414
Realización del ensayo del transformador. .................................................... 416
Límites normales del calentamiento............................................................... 416
Medida de las temperaturas del aceite. ......................................................... 418
Medida de la temperatura media del arrollamiento. ..................................... 418
Límites de la temperatura ambiente............................................................... 419
Ensayo de aislamiento. .................................................................................. 419
Fase de medida: resistencia de aislamiento. ................................................. 420
Fase de medida: índice de polarización. ....................................................... 421
Fase de ensayo: generalidades. ..................................................................... 421
Ensayo de tensión soportada a frecuencia industrial .................................... 425
Ensayo de tensión inducida ........................................................................... 426
Ensayo de descargas parciales ...................................................................... 426
Ensayo de impulso tipo rayo .......................................................................... 428
Clases climáticas ambientales y de comportamiento al fuego en los
transformadores secos. .................................................................................. 431
Clases climáticas. .......................................................................................... 431
Clases ambientales......................................................................................... 432
Clases de comportamiento frente al fuego. .................................................... 432
Medición del nivel de ruido. .......................................................................... 434
La audición y el ruido. ................................................................................... 435
Nivel de presión sonora NPS. ........................................................................ 436
Nivel de potencia sonora NWS....................................................................... 437
Intensidad sonora. ......................................................................................... 437
Utilidad de cada una de las magnitudes sonoras. ......................................... 438
Niveles de ruido en los transformadores. ...................................................... 440
Propagación del ruido en los CT. .................................................................. 441
Nivel de ruido en el exterior de los CT. ......................................................... 444
Radiación electromagnética de los transformadores..................................... 445
Inspección del aislante líquido. ..................................................................... 453
Clasificación de transformadores. ................................................................ 459
CAPÍTULO 9: APARAMENTA.
9.1
9.2
9.2.1
9.2.2
9.2.3
9.2.3.1
Página XIV
Introducción. ................................................................................................. 465
Física del arco eléctrico. ............................................................................... 467
La conducción eléctrica en los sólidos. ......................................................... 467
La conducción eléctrica en los gases. ............................................................ 468
El arco eléctrico en los interruptores. ........................................................... 470
Modelo del arco eléctrico en los interruptores. ............................................. 472
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
9.2.3.2
9.2.3.2.1
9.2.3.2.2
9.2.3.2.3
9.2.3.3
9.2.3.4
9.2.3.5
9.2.3.6
9.2.4
9.2.4.1
9.2.4.2
9.2.4.3
9.2.5
9.2.5.1
9.2.5.2
9.3
9.3.1
9.3.2
9.3.2.1
9.3.2.2
9.3.2.3
9.3.2.4
9.3.2.5
9.3.2.6
9.3.3
9.3.3.1
9.3.3.2
9.3.4
9.3.4.1
9.3.4.2
9.3.4.3
9.3.4.4
9.3.4.5
9.3.4.6
9.3.5
9.3.6
9.3.7
9.3.7.1
9.3.7.2
9.3.7.3
9.3.7.3.1
9.3.7.3.2
9.3.7.4
9.4
Estructura del arco eléctrico. ........................................................................ 473
Estructura del arco eléctrico: región catódica. ............................................. 473
Estructura del arco eléctrico: columna positiva. ........................................... 474
Estructura del arco eléctrico: región anódica. .............................................. 474
Reparto de temperaturas en el arco. .............................................................. 475
Reparto de las caídas de tensión en el arco. .................................................. 475
Potencia y energía en el arco. ....................................................................... 477
Características tensión-corriente del arco. ................................................... 478
Proceso de extinción del arco en c.c.............................................................. 479
Extinción del arco en cc en un circuito resistivo. .......................................... 480
Extinción del arco en cc en un circuito inductivo. ......................................... 481
Influencia de la capacidad en bornes del interruptor en la extinción del arco en
cc en un circuito inductivo. ............................................................................ 481
Proceso de extinción del arco en c.a. ............................................................ 483
Tensión de restablecimiento vs característica de regeneración dieléctrica. . 484
Aproximándonos más a la realidad: conductividad post-arco, chopping y corte
trifásico. ......................................................................................................... 487
Técnicas de corte. .......................................................................................... 490
Introducción. .................................................................................................. 490
Técnicas de ruptura en el aire. ...................................................................... 491
Ruptura en el aire: la ruptura brusca ............................................................ 492
Ruptura en el aire: soplado electromagnético. .............................................. 493
Ruptura en el aire: cámara de extinción........................................................ 493
Ruptura en el aire: soplado con formación de gases ..................................... 495
Ruptura en el aire: soplado auto-neumático ................................................. 496
Ruptura en el aire: aire comprimido ............................................................. 497
Técnicas de ruptura en el aceite. ................................................................... 498
De la ruptura libre a la ruptura controlada. ................................................. 500
El tamaño importa: del GVA al PVA. ............................................................ 501
Técnicas de ruptura en el SF6. ...................................................................... 503
Propiedades del SF6. ..................................................................................... 503
Tres técnicas de corte y un solo gas, SF6. ..................................................... 505
Corte por auto-compresión. ........................................................................... 506
Corte por arco giratorio. ............................................................................... 506
Corte por auto-expansión. ............................................................................. 507
SF6: los desarrollos actuales. ........................................................................ 509
Técnicas de ruptura en el vacío. .................................................................... 510
Técnicas de ruptura estática. ......................................................................... 513
Comparación, breve, de las técnicas de ruptura. .......................................... 514
Introducción. .................................................................................................. 514
SF6 y vacío: las últimas innovaciones. .......................................................... 514
SF6 versus vacío: diferencias conceptuales. ................................................. 515
SF6 versus vacío: sobretensiones de conmutación. ....................................... 515
SF6 versus vacío: impacto medioambiental. ................................................. 515
SF6 versus vacío: aplicaciones específicas. .................................................. 516
Las tres funciones. ........................................................................................ 518
Página XV
INDICE
9.4.1
9.4.2
9.4.2.1
9.4.2.2
9.4.2.3
9.4.2.3.1
9.4.2.3.2
9.4.2.3.3
9.4.2.4
9.4.2.5
9.4.2.6
9.4.2.7
9.4.2.8
9.4.2.9
9.4.2.10
9.4.2.10.1
9.4.2.10.2
9.4.2.10.3
9.4.3
9.4.3.1
9.4.3.2
9.4.3.3
9.4.3.4
9.4.3.5
9.4.3.6
9.4.3.7
9.4.3.7.1
9.4.3.7.2
9.4.4
9.4.4.1
9.4.5
9.4.5.1
9.4.5.2
9.4.5.3
9.4.5.4
9.4.5.5
9.4.5.5.1
9.4.5.5.2
9.4.5.5.3
9.4.5.5.4
9.4.5.5.5
9.4.5.5.6
9.4.5.6
9.4.5.6.1
9.4.5.6.2
9.4.5.6.3
Página XVI
Introducción. .................................................................................................. 518
La función seguridad: los seccionadores. ...................................................... 519
Introducción. .................................................................................................. 519
Definiciones. .................................................................................................. 520
Seccionadores MT: clasificación. .................................................................. 522
Clasificación según su nivel de tensión. ........................................................ 523
Clasificación según su emplazamiento. ......................................................... 523
Clasificación según el método de operación.................................................. 525
Seccionadores MT: características asignadas............................................... 527
Seccionadores de puesta a tierra. .................................................................. 529
Seccionadores MT bajo envolvente metálica. ................................................ 532
Seccionadores BT: clasificación. ................................................................... 533
Seccionadores BT: características asignadas. .............................................. 536
Seccionadores BT: tipos de servicios. ............................................................ 538
Proceso de selección de los seccionadores. ................................................... 539
Selección de la tensión asignada. .................................................................. 539
Selección del nivel de aislamiento asignado. ................................................. 540
Selección de las intensidades de los seccionadores. ...................................... 540
La función maniobra: los interruptores. ........................................................ 541
Introducción. .................................................................................................. 541
Definiciones. .................................................................................................. 541
Interruptores MT: clasificación y características.......................................... 543
Interruptores MT: características asignadas................................................. 544
Interruptores MT bajo envolvente metálica. .................................................. 545
Interruptores BT: clasificación y características........................................... 545
Guía para la selección de los interruptores................................................... 546
Selección de la tensión y el nivel de aislamiento. .......................................... 548
Selección de las intensidades de los interruptores......................................... 548
La función protección. ................................................................................... 549
Introducción. .................................................................................................. 549
Interruptores automáticos. ............................................................................. 551
Interruptores automáticos de MT: clasificación. ........................................... 553
Interruptores automáticos de MT: características......................................... 554
Interruptores automáticos de BT: clasificación. ............................................ 556
Automáticos de BT: características asignadas. ............................................. 559
Guía para la selección de los IA de MT. ........................................................ 560
Análisis de un ciclo CO sobre un cortocircuito. ............................................ 560
Poder de corte sobre corrientes de cortocircuito. ......................................... 567
Tensión transitoria de restablecimiento TTR. ................................................ 570
Poder de cierre asignado en cortocircuito. ................................................... 572
Secuencia de maniobras asignada. ................................................................ 573
Tiempo de cortocircuito asignado. ................................................................ 575
Guía para la selección de los interruptores automáticos de BT. ................... 575
Poderes de corte asignados. .......................................................................... 575
Selectividad en los interruptores automáticos IA. ......................................... 577
Protección de respaldo (back-up). ................................................................. 585
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
9.4.5.6.4
9.4.6
9.4.6.1
9.4.6.2
9.4.6.3
9.4.6.4
9.4.6.4.1
9.4.6.4.2
9.4.6.4.3
9.4.6.5
9.4.6.6
9.4.6.6.1
9.4.6.6.2
9.4.6.6.3
9.4.6.7
9.4.6.8
9.4.6.8.1
9.4.6.8.2
9.4.6.8.3
9.4.6.9
9.4.6.9.1
9.4.6.9.2
9.4.6.10
9.4.6.11
9.5
9.5.1
9.5.2
9.5.3
9.5.3.1
9.5.3.2
9.5.3.3
9.5.3.4
9.5.4
9.5.4.1
9.5.4.2
9.5.4.3
9.5.4.4
9.5.5
9.5.5.1
9.5.5.2
9.5.5.3
9.5.5.4
9.5.5.5
9.5.6
9.5.6.1
9.5.6.2
Poder de corte de los interruptores automáticos en esquema IT. .................. 586
Cortacircuitos fusibles. .................................................................................. 587
Definiciones. .................................................................................................. 588
Regímenes de funcionamiento de los fusibles. ............................................... 591
Fusibles MT: valores y características asignadas. ........................................ 594
Guía de selección de los fusibles de MT. ....................................................... 600
Selección de la corriente asignada. ............................................................... 600
Selección de la clase. ..................................................................................... 601
Selección de la característica tiempo-corriente............................................. 601
Fusibles de MT: cortacircuitos de expulsión. ................................................ 601
Guía de selección de los fusibles de expulsión. ............................................. 606
Selección de la corriente asignada. ............................................................... 606
Selección de la clase. ..................................................................................... 607
Selección del nivel de aislamiento. ................................................................ 607
Fusibles de BT: clasificación y características.............................................. 607
Guía para la selección de los fusibles en BT. ................................................ 610
Selección de la tensión asignada. .................................................................. 612
Selección de la intensidad asignada. ............................................................. 612
Selección de la categoría de empleo (característica tiempo-corriente)......... 615
Combinado interruptor-fusibles: generalidades. ........................................... 616
Combinado interruptor-fusibles: corriente de transferencia. ........................ 618
Combinado interruptor-fusibles: corriente de intersección........................... 618
Combinado interruptor-fusibles: características. .......................................... 620
Combinado interruptor-fusibles de BT. ......................................................... 621
Protección de sobretensiones. ....................................................................... 622
Introducción. .................................................................................................. 622
Algunas definiciones. ..................................................................................... 623
Estudio de las sobretensiones. ....................................................................... 624
Origen de las sobretensiones. ........................................................................ 624
Medida de las sobretensiones. ....................................................................... 624
Clasificación de las sobretensiones. .............................................................. 625
Caracterización de las sobretensiones........................................................... 627
Los aislamientos frente a las sobretensiones. ................................................ 629
Clasificación de los aislamientos................................................................... 629
Influencia de las condiciones ambientales. .................................................... 630
Configuraciones del aislamiento. .................................................................. 631
Influencia de la forma de onda. ..................................................................... 632
Estudio de los dispositivos de protección. ..................................................... 633
Dispositivos de apantallamiento. ................................................................... 633
Dispositivo descargador. ............................................................................... 635
Pararrayos de explosores, PE. ...................................................................... 636
Pararrayos de óxidos metálicos, POM. ......................................................... 640
Pararrayos de óxidos metálicos con explosores. ........................................... 643
Características asignadas de los pararrayos. ............................................... 644
Tensiones asignadas normalizadas. ............................................................... 645
Corrientes de descarga asignadas normalizadas. ......................................... 646
Página XVII
INDICE
9.5.6.3
9.5.7
9.5.7.1
9.5.7.2
9.5.8
9.5.8.1
9.5.8.1.1
9.5.8.1.2
9.5.8.2
9.5.8.2.1
9.5.8.2.2
9.5.8.2.3
9.5.8.3
9.5.8.4
9.5.8.5
9.5.8.6
9.5.8.7
9.5.8.7.1
9.5.8.7.2
9.6
9.6.1
9.6.2
9.6.3
9.6.4
9.6.5
9.6.5.1
9.6.5.2
9.6.5.3
9.6.5.3.1
9.6.5.3.2
9.6.5.3.3
9.6.5.3.4
9.6.5.3.5
9.6.5.3.6
9.6.5.3.7
9.6.6
9.6.6.1
9.6.6.2
9.6.6.3
9.6.7
9.6.7.1
9.6.7.2
9.7
9.7.1
9.7.2
9.7.3
Página XVIII
Condiciones normalizadas de servicio........................................................... 647
Especificaciones y requisitos de los pararrayos. ........................................... 648
Especificaciones de los pararrayos PE.......................................................... 648
Requisitos de los pararrayos POM. ............................................................... 649
Guía de elección de los pararrayos. .............................................................. 654
Selección de los pararrayos con explosores, PE. .......................................... 655
Selección de la tensión asignada. .................................................................. 655
Selección de la corriente nominal de descarga. ............................................ 656
Selección de los pararrayos de óxidos metálicos........................................... 656
Selección de la tensión de funcionamiento continuo. .................................... 656
Selección de la tensión asignada. .................................................................. 657
Selección de la corriente nominal de descarga. ............................................ 660
Nivel de protección de los pararrayos. .......................................................... 660
Coordinación con el aislamiento de los equipos. .......................................... 662
Distancia de protección de los pararrayos. ................................................... 666
Ubicación y conexión de los pararrayos. ...................................................... 667
Ejemplos de elección de pararrayos. ............................................................. 670
Elección de pararrayos con explosores PE. .................................................. 670
Elección de pararrayos de óxidos metálicos POM. ....................................... 671
Aparamenta bajo envolvente metálica. ......................................................... 675
Introducción histórica.................................................................................... 675
Normativa. ..................................................................................................... 677
Tipos constructivos más habituales. .............................................................. 678
Características asignadas. ............................................................................. 682
Celdas modulares. ......................................................................................... 683
Generalidades. ............................................................................................... 683
Estructura interna. ......................................................................................... 683
Funciones disponibles. ................................................................................... 685
Funciones de llegada de línea. ...................................................................... 685
Funciones de circulación y reparto. .............................................................. 687
Funciones de seguridad y partición. .............................................................. 688
Funciones de protección. ............................................................................... 688
Funciones de control y protección. ................................................................ 692
Funciones de medida. .................................................................................... 692
Funciones de servicios auxiliares. ................................................................. 693
Conjuntos compactos. .................................................................................... 693
Generalidades. ............................................................................................... 693
Estructura interna. ......................................................................................... 694
Combinaciones más habituales. ..................................................................... 697
Enclavamientos entre funciones..................................................................... 698
Enclavamientos en las celdas modulares. ...................................................... 699
Enclavamientos en los conjuntos compactos. ................................................ 700
Aparamenta con algo más: CEADS. ............................................................ 701
Generalidades. ............................................................................................... 701
Introducción a la evolución de los CT. .......................................................... 702
Tipos de CEADS. ........................................................................................... 703
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
9.7.4
9.7.4.1
9.7.4.2
9.7.4.3
9.7.5
Guía para la selección de un CEADS. ........................................................... 704
Selección de los valores asignados. ............................................................... 704
Clasificación de arco interno. ........................................................................ 705
Designación de la clasificación de arco interno. ........................................... 707
De un CEADS a un CT................................................................................... 708
CAPÍTULO 10: LA FUNCIÓN MEDIDA.
10.1.
10.1.1.
10.1.2.
10.1.2.1.
10.1.2.1.1
10.1.2.1.2
10.1.2.2.
10.1.2.2.1
10.1.2.2.2
10.1.2.2.3
10.1.2.2.4
10.1.3.
10.1.4.
10.1.4.1.
10.1.4.2.
10.1.4.3.
10.1.4.3.1
10.1.4.3.2
10.1.4.3.3
10.1.4.4.
10.1.4.5.
10.1.4.5.1
10.1.4.5.2
10.1.4.5.3
10.1.4.5.4
10.1.4.6.
10.1.5.
10.1.5.1.
10.1.5.2.
10.1.5.3.
10.1.5.3.1
10.1.5.3.2
10.1.5.4.
10.1.6.
10.1.6.1.
10.1.7.
10.1.7.1.
10.1.7.2.
10.2.
La medida de la energía. ............................................................................... 713
Introducción histórica. ................................................................................... 713
Introducción teórica....................................................................................... 715
Teoría del contador de inducción. ................................................................. 720
Contador de energía activa: introducción teórica. ........................................ 723
Contador de energía reactiva: introducción teórica. .................................... 723
Teoría del contador estático. ......................................................................... 725
Teoría del contador MSA. .............................................................................. 726
Teoría del contador de transconductancia. ................................................... 727
Teoría del contador de efecto Hall. ............................................................... 728
Teoría del contador de microprocesador. ..................................................... 728
Medida, tarificación y registro de la energía. ............................................... 730
La tarificación de la energía. ......................................................................... 730
Introducción. .................................................................................................. 730
Las tarifas eléctricas antes de la ley 54/1997. ............................................... 731
La ley 54/1997 de reforma del mercado eléctrico. ........................................ 734
Las nuevas reglas del juego. .......................................................................... 736
Los órganos de gestión del Sistema Eléctrico................................................ 737
Los consumidores en el nuevo Sistema Eléctrico........................................... 739
Las tarifas de energía del mercado regulado. ............................................... 740
Situación actual del mercado eléctrico. ......................................................... 741
Estructura de la tarifa de acceso. .................................................................. 742
Períodos tarifarios. ........................................................................................ 744
Componentes de la facturación...................................................................... 747
Otros aspectos de la tarifa de acceso. ........................................................... 752
Medida en BT y facturación en AT. ............................................................... 753
Calidad del suministro eléctrico. ................................................................... 753
Medida de la continuidad de suministro. ....................................................... 754
Cumplimiento de la calidad de suministro..................................................... 756
Medida de la calidad del producto. ............................................................... 757
Calidad del producto: fenómenos continuos.................................................. 759
Calidad del producto: eventos de tensión. ..................................................... 764
Calidad de atención al consumidor. .............................................................. 765
La medida inteligente o SMART METERING. ............................................... 767
SMART METERING: ventajas para la compañía.......................................... 768
Eficiencia energética eléctrica, E3. ................................................................ 769
Definición de E3. ............................................................................................ 770
Aspectos de un sistema de gestión energética. ............................................... 772
Los aparatos de medida de la energía. ......................................................... 774
Página XIX
INDICE
10.2.1.
10.2.1.1.
10.2.1.2.
10.2.1.2.1
10.2.1.2.2
10.2.1.2.3
10.2.1.2.4
10.2.2.
10.2.2.1.
10.2.2.2.
10.2.3.
10.2.3.1.
10.2.3.2.
10.2.3.3.
10.2.4.
10.2.4.1.
10.2.4.2.
10.2.5.
10.2.5.1.
10.2.5.2.
10.2.6.
10.2.6.1.
10.2.6.1.1
10.2.6.1.2
10.2.6.1.3
10.2.6.2.
10.2.6.2.1
10.2.6.2.2
10.2.6.2.3
10.2.6.2.4
10.2.6.3.
10.2.6.4.
10.2.6.5.
10.2.6.6.
10.3.
10.3.1.
10.3.2.
10.3.2.1.
10.3.2.2.
10.3.2.3.
10.3.2.3.1
10.3.2.3.2
10.3.3.
10.3.4.
10.3.4.1.
10.3.4.2.
Página XX
Los contadores de energía ............................................................................. 774
El contador de inducción: elementos constructivos ....................................... 774
Los contadores estáticos. ............................................................................... 779
El contador MSA. ........................................................................................... 779
El contador de transconductancia. ................................................................ 779
El contador de efecto Hall. ............................................................................ 780
El contador a microprocesador. .................................................................... 781
Interruptor horario de tarificación. ............................................................... 783
Breve historia del interruptor horario. .......................................................... 783
El interruptor horario en la actualidad. ........................................................ 785
Registradores de datos. .................................................................................. 785
Los registradores en el pasado. ..................................................................... 786
Los registradores en la actualidad. ............................................................... 787
El registrador en los contadores. ................................................................... 787
Totalizadores de energía................................................................................ 789
Los totalizadores en el pasado. ...................................................................... 790
Los totalizadores en la actualidad. ................................................................ 790
Controladores de demanda. ........................................................................... 792
Los controladores de demanda en el pasado. ................................................ 792
Los controladores de demanda en la actualidad. .......................................... 794
Transformadores de medida. ......................................................................... 796
Transformadores de intensidad. .................................................................... 797
Transformadores de intensidad: características básicas. .............................. 799
Transformadores de intensidad: características complementarias. .............. 801
TI de protección: características complementarias. ...................................... 805
Transformadores de tensión. ......................................................................... 807
Transformadores de tensión: valores normales. ............................................ 809
Transformadores de tensión para medida: precisión. ................................... 812
Transformadores de tensión para protección: precisión. .............................. 812
Arrollamiento de tensión residual.................................................................. 813
Transformadores combinados........................................................................ 814
Aparatos de medida de la calidad de red....................................................... 815
Regleta de verificación. ................................................................................. 818
Cableado de medida indirecta. ...................................................................... 819
Legislación en la medida de la energía. ....................................................... 820
Generalidades. ............................................................................................... 820
Normativa de los contadores de energía. ...................................................... 820
Requisitos eléctricos. ..................................................................................... 821
Requisitos mecánicos. .................................................................................... 824
Clase de precisión. ......................................................................................... 824
Requisitos de precisión de las Clases A, B y C. ............................................. 829
Requisitos de precisión de las Clases 0,2, 0,5, 1 y 2. ..................................... 832
Normativa del interruptor horario. ................................................................ 832
Normativa de transformadores de medida. .................................................... 833
Transformadores de intensidad. .................................................................... 834
Transformadores de tensión. ......................................................................... 834
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
10.3.5.
Reglamento de puntos de medida................................................................... 834
CAPÍTULO 11: ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS.
11.1.
11.2.
11.2.1.
11.2.2.
11.2.2.1.
11.2.2.2.
11.2.2.2.1
11.2.2.2.2
11.2.2.2.3
11.2.2.2.4
11.2.2.2.5
11.2.2.2.6
11.2.2.2.7
11.2.2.2.8
11.2.2.3.
11.2.2.3.1
11.2.2.3.2
11.2.2.3.3
11.2.2.3.4
11.2.2.3.5
11.2.2.3.6
11.2.3.
11.2.3.1.
11.2.3.2.
11.2.3.3.
11.2.3.4.
11.2.3.5.
11.2.3.6.
11.2.3.6.1
11.2.3.6.2
11.2.3.6.3
11.2.3.6.4
11.2.4.
11.2.4.1.
11.2.4.2
11.2.4.3
11.2.5.
11.2.6.
11.2.7.
11.2.8.
11.2.9.
11.3.
11.3.1.
Arquitecturas básicas. ................................................................................... 837
Centros de transformación de interior. ........................................................ 840
Introducción. .................................................................................................. 840
Centro de transformación convencional. ....................................................... 840
Normativa. ..................................................................................................... 841
Criterios de diseño. ........................................................................................ 843
Criterios de diseño: muros exteriores. ........................................................... 845
Criterios de diseño: tabiques de separación. ................................................. 845
Criterios de diseño: suelos............................................................................. 846
Criterios de diseño: puertas y ventanas. ........................................................ 846
Criterios de diseño: control de refrigerantes líquidos. .................................. 846
Criterios de diseño: climatización y ventilación. ........................................... 847
Criterios de diseño: condiciones acústicas. ................................................... 848
Criterios de diseño: canalizaciones. .............................................................. 848
Criterios de dimensionamiento. ..................................................................... 848
Dimensionado de los accesos. ....................................................................... 846
Dimensionado de los espacios interiores. ...................................................... 849
Dimensionado del control de refrigerante. .................................................... 850
Dimensionado de la ventilación. .................................................................... 850
Dimensionado de las instalaciones contra incendios. ................................... 851
Dimensionado de las canalizaciones eléctricas. ............................................ 852
CT prefabricado, maniobra interior. ............................................................. 853
Generalidades. ............................................................................................... 853
Condiciones a satisfacer por la envolvente. .................................................. 855
Puertas, aberturas de ventilación y pasillos. ................................................. 856
Clase de envolvente asignada: ventilación. ................................................... 856
Clasificación de arco interno. ........................................................................ 857
Descripción de una envolvente prefabricada. ............................................... 858
Descripción de una envolvente modular. ....................................................... 859
Descripción de una envolvente monobloque de superficie. ........................... 860
Descripción de una envolvente monobloque soterrada. ................................ 862
Descripción de una envolvente monobloque semienterrada. ......................... 863
CT prefabricado, maniobra exterior. ............................................................. 863
Prefabricado, maniobra exterior, superficie. ................................................ 864
Prefabricado, maniobra exterior, subterráneo. ............................................. 865
Prefabricado, maniobra exterior, semienterrado. ......................................... 866
CT bajo poste. ................................................................................................ 866
Centro de seccionamiento. ............................................................................. 867
CT en edificio de otros usos. .......................................................................... 868
Los conjuntos compactos en los CT. .............................................................. 870
CT móvil o transportable. .............................................................................. 872
Centros de transformación de exterior ......................................................... 874
Introducción. .................................................................................................. 874
Página XXI
INDICE
11.3.2.
11.3.2.1.
11.3.2.2.
11.3.2.3.
11.3.2.4.
11.3.2.5.
11.3.3.
11.3.3.1.
11.3.3.2.
11.3.3.3.
11.3.3.4.
11.3.3.5.
11.3.4.
11.3.5.
11.4.
11.4.1.
11.4.2.
11.4.3.
11.4.3.1.
11.4.3.2.
11.4.3.3.
11.4.3.4.
11.4.3.5.
11.4.3.6.
11.4.3.7.
11.4.3.8.
11.4.3.9.
11.4.3.9.1
11.4.3.9.2
11.4.3.9.3
11.4.3.9.4
11.4.3.10
11.4.3.11
11.4.4.
11.4.4.1.
11.4.4.2.
11.4.4.3.
11.4.4.3.1
11.4.4.3.2
11.4.4.3.3
11.4.4.3.4
11.4.4.3.5
11.4.4.4.
11.4.5.
11.4.5.1.
11.4.5.2.
Página XXII
CT en parque vallado..................................................................................... 875
Generalidades. ............................................................................................... 875
Diseño de un CT en parque vallado............................................................... 876
Distancias de seguridad. ................................................................................ 878
Disposición del transformador. ..................................................................... 880
Pasillos de servicio. ....................................................................................... 881
CT sobre apoyo. ............................................................................................. 882
Generalidades. ............................................................................................... 882
Apoyos............................................................................................................ 882
Ubicación accesos y distancias...................................................................... 884
Solicitaciones mecánicas. .............................................................................. 885
Cálculo de las cimentaciones. ........................................................................ 886
CT a pie de apoyo. ......................................................................................... 889
CT móvil de intemperie. ................................................................................. 890
Instalaciones auxiliares. ............................................................................... 891
Introducción. .................................................................................................. 891
Instalaciones de compensación de reactiva. .................................................. 891
Instalaciones de ventilación. .......................................................................... 897
Generalidades. ............................................................................................... 897
Calentamientos y temperaturas máximas. ..................................................... 898
Pérdidas máximas. ......................................................................................... 899
Cálculo del volumen de aire necesario.......................................................... 901
Del volumen al caudal. .................................................................................. 902
Del caudal a la sección. ................................................................................. 902
De la sección neta a la sección bruta. ........................................................... 903
Cuando la ventilación natural no es suficiente. ............................................. 905
Cálculo de conductos de ventilación.............................................................. 906
Generalidades. ............................................................................................... 906
Velocidades en los conductos. ....................................................................... 907
Influencia de la forma en la pérdida de carga. .............................................. 907
Cálculo de la pérdida de carga...................................................................... 908
Selección del tipo de ventilador. .................................................................... 911
Automatización de la ventilación. .................................................................. 912
Instalaciones de extinción de incendios. ........................................................ 912
Generalidades. ............................................................................................... 912
Normativa de protección contra incendios. ................................................... 914
Protección contra incendios en las instalaciones de interior. ...................... 915
Protección pasiva en las instalaciones de interior. ....................................... 915
Protección activa mediante sistemas de extinción móviles. ........................... 916
Sistemas de extinción portátiles y móviles. .................................................... 917
Protección activa mediante sistemas de extinción fijos. ................................ 920
Sistemas de extinción fijos. ............................................................................ 922
Protección contra incendios en las instalaciones de exterior. ....................... 929
Instalaciones de alumbrado. .......................................................................... 931
Alumbrado de servicio. .................................................................................. 932
Alumbrado de emergencia. ............................................................................ 933
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
11.4.6.
11.4.6.1.
11.4.6.2.
11.4.6.2.1
11.4.6.2.2
11.4.6.3.
11.4.6.4.
11.4.6.4.1
11.4.6.4.2
11.5.
11.5.1.
11.5.2.
11.5.3.
11.5.3.1.
11.5.3.1.1
11.5.3.1.2
11.5.3.1.3
11.5.3.2.
11.5.3.2.1
11.5.3.2.2
Instalaciones de seguridad y señalización. .................................................... 936
Generalidades. ............................................................................................... 936
Seguridad eléctrica. ....................................................................................... 936
Trabajos sin tensión. ...................................................................................... 936
Trabajos en tensión. ....................................................................................... 939
Señalización. .................................................................................................. 941
Equipos de seguridad. .................................................................................... 942
Equipos de protección individual, EPI. ......................................................... 942
Equipos de protección colectiva, EPC. .......................................................... 945
Instalaciones de enlace en MT. .................................................................... 952
Introducción. .................................................................................................. 952
Normativa aplicable....................................................................................... 952
Algunas soluciones-tipo. ................................................................................ 953
Instalaciones de conexión en derivación. ...................................................... 953
Línea aérea derivada de otra línea aérea. ..................................................... 954
Línea subterránea derivada de una línea aérea. ........................................... 955
Línea subterránea derivada de un CT de compañía. ..................................... 956
Instalaciones de conexión en anillo. .............................................................. 957
Centro de seccionamiento independiente....................................................... 957
Celdas de maniobra en el CT del cliente. ...................................................... 958
CAPÍTULO 12: DOCUMENTACIÓN Y NORMATIVA.
12.1.
12.2.
12.2.1.
12.2.2.
12.2.2.1.
12.2.3.
12.2.4.
12.2.5.
12.2.6.
12.2.7.
12.2.8.
12.2.9.
12.3.
12.3.1.
12.3.2.
12.3.2.1.
12.3.2.2.
12.3.2.3.
12.3.2.4.
12.3.2.5.
12.3.2.6.
12.3.2.6.1
12.3.2.6.2
12.3.2.6.3
Definiendo un proyecto. ................................................................................ 959
Documentación de un proyecto. ................................................................... 960
Introducción. .................................................................................................. 960
El documento básico memoria. ...................................................................... 961
La descripción del CT en la memoria. ........................................................... 963
El documento básico anexos. ......................................................................... 965
El documento básico cálculos. ....................................................................... 965
El documento básico planos. ......................................................................... 966
El documento básico pliego de condiciones. ................................................. 967
El documento básico estado de mediciones. .................................................. 969
El documento básico presupuesto. ................................................................. 970
Estudios con entidad propia. ......................................................................... 970
Legislación y normativa. ............................................................................... 971
Introducción. .................................................................................................. 971
Normativa aplicable....................................................................................... 971
Reglamento de alta tensión. ........................................................................... 972
Reglamento de baja tensión. .......................................................................... 972
Reglamento de líneas de alta tensión. ............................................................ 973
Otra normativa. ............................................................................................. 973
Normativas de las instalaciones auxiliares.................................................... 974
Normativas de los estudios con entidad propia. ............................................ 974
Estudio de seguridad y salud. ........................................................................ 974
Estudio de campos electromagnéticos. .......................................................... 974
Estudio de impacto ambiental. ....................................................................... 976
Página XXIII
INDICE
CAPÍTULO 13: BALANCE ELÉCTRICO.
13.1.
13.1.1.
13.1.2.
13.1.2.1.
13.1.2.2.
13.1.2.3.
13.1.2.4.
13.1.2.5.
13.1.2.6.
13.1.2.7.
13.1.3.
13.1.3.1.
13.1.3.1.1
13.1.3.1.2
13.1.3.1.3
13.1.3.1.4
13.1.3.1.5
13.1.3.1.6
13.1.3.2.
13.1.3.3.
13.1.3.4.
13.1.3.5.
13.1.3.6.
13.1.3.7.
13.2.
13.2.1.
13.2.2.
13.2.3.
13.2.4.
13.3.
13.3.1.
13.3.2.
13.3.3.
13.4.
13.4.1.
13.4.2.
13.4.3.
13.4.4.
13.5.
13.5.1.
13.5.2.
13.5.3.
13.5.3.1.
13.5.3.2.
Página XXIV
Potencia a instalar en el CT.......................................................................... 980
Introducción. .................................................................................................. 980
Cálculo de la potencia activa demandada. .................................................... 980
El factor de carga. ......................................................................................... 981
El factor de utilización. .................................................................................. 984
La distorsión armónica. ................................................................................. 985
El factor de simultaneidad. ............................................................................ 989
Factor de crecimiento. ................................................................................... 990
Factor de potencia mínimo. ........................................................................... 990
Índice de carga y rendimiento. ...................................................................... 991
Algunos casos particulares. ........................................................................... 992
Edificio de viviendas. ..................................................................................... 992
Introducción. .................................................................................................. 992
Carga correspondiente al conjunto de viviendas. .......................................... 993
Carga correspondiente a los servicios generales. ......................................... 995
Carga correspondiente a los locales comerciales. ........................................ 996
Carga correspondiente a los garajes. ............................................................ 996
Conclusión. .................................................................................................... 996
Edificios comerciales, industriales o de oficinas. .......................................... 997
Zonas residenciales según la NTE. ................................................................ 997
Polígono industrial según el SEPES. ............................................................. 999
Cálculo de una instalación industrial. ......................................................... 1002
Edificio singular. ......................................................................................... 1006
Centro de transformación de compañía. ...................................................... 1007
Reparto de la potencia instalada................................................................. 1012
Introducción................................................................................................. 1012
Una, o más de una máquina. ....................................................................... 1012
Puesta en paralelo por BT. .......................................................................... 1015
Barra única o barras partidas. .................................................................... 1015
Estudio de la situación del CT. ................................................................... 1017
Introducción................................................................................................. 1017
Centro de gravedad de las cargas. .............................................................. 1017
Conclusión final. .......................................................................................... 1020
Régimen de neutro. ..................................................................................... 1021
Introducción................................................................................................. 1021
Régimen TN.................................................................................................. 1022
Régimen TT. ................................................................................................. 1023
Régimen IT. .................................................................................................. 1024
Los dispositivos diferenciales, DDR. .......................................................... 1026
Introducción................................................................................................. 1026
Principio de funcionamiento. ....................................................................... 1026
Partes de un DDR. ....................................................................................... 1027
Captador. ..................................................................................................... 1027
Relés de medida y disparo. .......................................................................... 1032
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
13.5.3.3.
13.5.4.
13.5.4.1.
13.5.4.2.
13.5.4.3.
13.5.4.4.
13.5.4.5.
13.5.4.6.
Bloque de corte. ........................................................................................... 1035
Evolución de la protección diferencial. ....................................................... 1037
Inmunidad frente a transitorios y filtrado de AF. ........................................ 1038
Medida en verdadero valor eficaz, TRMS.................................................... 1039
Minimización de la “zona de disparos permitidos”. ................................... 1039
Mejoras en la selectividad. .......................................................................... 1040
Monitorización. ............................................................................................ 1042
Automatización y telemando. ....................................................................... 1043
CAPÍTULO 14: EL ESQUEMA ELÉCTRICO.
14.1.
14.1.1.
14.1.2.
14.1.3.
14.1.4.
14.2.
14.2.1.
14.2.2.
14.2.2.1.
14.2.2.1.1
14.2.2.1.2
14.2.2.1.3
14.2.2.2.
14.2.2.3.
14.2.3.
14.2.3.1.
14.2.3.2.
14.2.3.3.
14.2.3.4.
14.2.3.5.
14.2.3.6.
14.2.3.7.
14.3.
14.3.1.
14.3.2.
14.3.3.
La representación gráfica en la electricidad. ............................................. 1046
Introducción................................................................................................. 1046
Esquema explicativo funcional. ................................................................... 1046
Esquema explicativo de emplazamiento....................................................... 1047
Esquema explicativo de circuitos. ................................................................ 1047
Esquemas de centros de transformación. ................................................... 1050
Introducción................................................................................................. 1050
Esquemas eléctricos “de compañía”. .......................................................... 1050
Esquemas eléctricos CT sobre poste. ........................................................... 1051
Esquema A1. ................................................................................................ 1052
Esquema A2. ................................................................................................ 1052
Esquema A3. ................................................................................................ 1054
Esquemas eléctricos CT prefabricados. ....................................................... 1054
Esquemas eléctricos CT no prefabricados. .................................................. 1056
Esquemas eléctricos “de cliente”. ............................................................... 1056
Una posición en final de línea. .................................................................... 1057
Varias posiciones en final de línea. ............................................................. 1058
Una posición con entrada y salida de línea. ................................................ 1059
Varias posiciones con entrada y salida de línea. ......................................... 1060
Centro de medida y reparto. ........................................................................ 1060
Una parte olvidada: el esquema de control. ................................................ 1061
La protección de los transformadores de medida. ....................................... 1062
Interruptor con relé de imagen térmica ..................................................... 1064
Excusatio non petita… ................................................................................. 1064
Desarrollo teórico........................................................................................ 1065
Características generales. ........................................................................... 1066
CAPÍTULO 15: CÁLCULOS.
15.1.
15.1.1.
15.2.
15.2.1.
15.2.1.1.
15.2.1.2.
15.2.2.
15.2.2.1.
El documento básico cálculos. .................................................................... 1071
Introducción................................................................................................. 1071
Cálculos de las corrientes. .......................................................................... 1072
Cálculos en régimen permanente. ................................................................ 1072
Corriente asignada en MT. .......................................................................... 1072
Corriente asignada en BT. ........................................................................... 1073
Cálculos en régimen transitorio. ................................................................. 1074
Corriente de inserción en vacío. .................................................................. 1074
Página XXV
INDICE
15.2.2.2.
15.2.2.3.
15.2.2.3.1
15.2.2.3.2
15.2.2.3.3
15.2.2.4.
15.2.2.4.1
15.2.2.4.2
15.2.2.4.3
15.2.2.4.4
15.2.2.4.5
15.2.2.4.6
15.2.2.4.7
15.2.2.4.8
15.2.2.4.9
15.2.2.4.10
15.2.2.4.11
15.2.2.4.12
15.2.2.4.13
15.2.2.4.14
15.2.2.5.
15.2.2.5.1
15.2.2.5.2
15.3.
15.3.1.
15.3.2.
15.3.2.1.
15.3.2.1.1
15.3.2.1.2
15.3.2.1.3
15.3.2.1.4
15.3.2.1.5
15.3.2.2.
15.3.2.2.1
15.3.2.2.2
15.3.2.3.
15.3.2.4.
15.3.2.4.1
15.3.2.4.2
15.3.2.4.3
15.3.2.5.
15.3.2.5.1
15.3.2.5.2
15.3.2.5.3
15.3.2.5.4
Página XXVI
Corriente de cortocircuito en MT. ............................................................... 1077
Corrientes de cortocircuito en BT. .............................................................. 1077
Cálculo con el método simplificado. ............................................................ 1079
Cálculo con el método de la composición.................................................... 1080
Cálculo con el método de las impedancias. ................................................. 1080
Cálculos de cortocircuito s/UNE-EN IEC 60909. ....................................... 1081
Generalidades. ............................................................................................. 1081
Hipótesis de cálculo aplicadas en la UNE-EN IEC 60909. ......................... 1082
Método de cálculo. ....................................................................................... 1083
Impedancias de cortocircuito de los equipos eléctricos. ............................. 1085
Cálculo de la impedancia de la red de alimentación en MT........................ 1085
Cálculo de la impedancia de la línea de enlace de MT. .............................. 1086
Cálculo de la impedancia del transformador. ............................................. 1087
Cálculo de la impedancia de la línea de BT. ............................................... 1087
Cálculo de la impedancia del resto de elementos. ....................................... 1089
Cálculo de las corrientes de cortocircuito. .................................................. 1089
Corriente de cortocircuito trifásico equilibrado. ......................................... 1089
Valor de cresta de la corriente de cortocircuito trifásico equilibrado. ....... 1090
Corriente de cortocircuito bifásico (sin conexión a tierra). ........................ 1090
Corriente de defecto fase-tierra................................................................... 1091
Aspectos direccionales del cortocircuito ..................................................... 1091
Contribución de los motores al cortocircuito .............................................. 1091
Caso de transformadores en paralelo .......................................................... 1092
Cálculo de las canalizaciones. .................................................................... 1094
Introducción................................................................................................. 1094
Cálculo de los embarrados. ......................................................................... 1094
Aspectos dieléctricos de un embarrado. ...................................................... 1096
Rigidez dieléctrica del entorno. ................................................................... 1096
Influencia de la forma de las piezas............................................................. 1097
Distancias entre partes a diferente potencial. ............................................. 1097
Determinación de las distancias en MT. ...................................................... 1097
Determinación de las distancias en BT........................................................ 1098
Aspectos electrotérmicos de un embarrado. ................................................ 1100
Sección necesaria por intensidad permanente. ............................................ 1101
Sección necesaria por intensidad de corta duración. .................................. 1104
Aspectos electrodinámicos de un embarrado............................................... 1105
Cálculo de los embarrados de MT. .............................................................. 1107
Comprobación por densidad de corriente. .................................................. 1108
Comprobación por corriente de corta duración admisible.......................... 1108
Comprobación por solicitación electrodinámica. ........................................ 1108
Cálculo de los embarrados de BT. ............................................................... 1109
Comprobación por intensidad permanente. ................................................. 1109
Comprobación por corriente de corta duración admisible.......................... 1109
Comprobación por solicitación electrodinámica. ........................................ 1110
Aplicación al cálculo de la solicitación electrodinámica en embarrados
trifásicos. ..................................................................................................... 1110
Centros de Transformación: anatomía y fisiología
15.3.2.5.5
15.3.3.
15.3.3.1.
15.3.3.1.1
15.3.3.1.2
15.3.3.1.3
15.3.3.2.
15.3.3.2.1
15.3.3.2.2
15.3.3.2.3
15.3.3.2.4
15.3.3.2.5
15.3.4.
15.4.
15.4.1.
15.4.2.
15.4.2.1.
15.4.2.2.
15.4.3.
15.4.3.1.
15.4.3.2.
15.5.
15.5.1.
15.5.2.
15.5.2.1.
15.5.2.1.1
15.5.2.1.2
15.5.2.1.3
15.5.2.2.
15.5.2.2.1
15.5.2.2.2
15.5.2.3.
15.5.3.
15.5.3.1.
15.5.3.2.
15.5.3.2.1
15.5.4.
15.5.4.1.
15.5.4.2.
15.5.4.2.1
15.5.4.2.2
15.5.4.2.3
15.5.5.
15.6.
15.6.1.
15.6.2.
Ejemplo de cálculo de los efectos electrodinámicos. ................................... 1109
Canalizaciones eléctricas convencionales. .................................................. 1121
Canalización eléctrica de MT. ..................................................................... 1122
Canalización de MT con conductores aislados............................................ 1122
Canalización de MT con conductores desnudos. ......................................... 1135
Canalización de MT con conductores forrados. .......................................... 1137
Canalización eléctrica de BT. ...................................................................... 1137
Redes aéreas de distribución: ITC-BT 06. ................................................... 1137
Redes subterráneas de distribución: ITC-BT 07. ......................................... 1139
Instalaciones interiores o receptoras: ITC-BT 19. ...................................... 1139
Dimensionado del neutro. ............................................................................ 1160
Dimensionado de los conductores de protección. ........................................ 1161
Canalizaciones eléctricas prefabricadas. .................................................... 1166
Cálculo de la aparamenta. .......................................................................... 1170
Introducción................................................................................................. 1170
Aparamenta de MT. ..................................................................................... 1170
Seccionador: características asignadas. ..................................................... 1170
Interruptor: características asignadas. ....................................................... 1171
Aparamenta de BT. ...................................................................................... 1172
Seccionador: características asignadas. ..................................................... 1173
Interruptor: características asignadas. ....................................................... 1173
Cálculo de las protecciones......................................................................... 1174
Introducción................................................................................................. 1174
Protección de sobreintensidades en MT. ..................................................... 1174
Protección por fusibles. ............................................................................... 1174
Fusibles de protección en el entronque. ...................................................... 1175
Fusibles de protección de los transformadores de potencia. ....................... 1178
Fusibles de protección de los transformadores de medida. ......................... 1184
Protección de transformador por interruptor automático, IA. .................... 1185
Elección de las características asignadas. .................................................. 1185
Características del relé de protección. ........................................................ 1186
Protección conjunta por interruptor automático. ........................................ 1189
Protección de sobreintensidades en BT. ...................................................... 1189
Protección por fusibles de BT. ..................................................................... 1190
Protección por interruptor automático de BT.............................................. 1191
Relés de protección de los automáticos de BT ............................................. 1192
Selectividad entre protecciones. .................................................................. 1193
Selectividad entre protecciones de MT. ....................................................... 1194
Selectividad entre protecciones de MT y BT. ............................................... 1194
Selectividad entre fusibles de MT y fusibles de BT. ..................................... 1195
Selectividad entre fusibles de MT y automático de BT. ............................... 1195
Selectividad entre automático de MT y automático de BT. .......................... 1196
Protección de sobretensiones en MT. .......................................................... 1196
Cálculo de las tierras................................................................................... 1197
Introducción................................................................................................. 1197
Calculo de las instalaciones de PAT............................................................ 1197
Página XXVII
INDICE
15.6.2.1.
15.6.2.2.
15.6.2.3.
15.6.2.4.
15.6.2.5.
15.6.2.5.1
15.6.2.5.2
15.6.2.6.
15.6.2.7.
15.6.2.8.
15.6.2.8.1
15.6.2.8.2
15.6.2.9.
15.6.2.10.
Investigación de las características del suelo .............................................. 1198
Determinación de las corrientes máximas de puesta a tierra y tiempo máximo
correspondiente de eliminación de defecto.................................................. 1198
Diseño preliminar de la instalación de tierra. ............................................. 1201
Datos de partida necesarios para el cálculo. .............................................. 1201
Cálculo de la resistencia del sistema de tierra. ........................................... 1202
Resistencia del sistema de tierra de protección. .......................................... 1202
Resistencia del sistema de tierra de servicio. .............................................. 1206
Cálculo de las tensiones en el exterior de la instalación. ............................ 1207
Cálculo de las tensiones en el interior de la instalación. ............................ 1208
Cálculo de las tensiones máximas aplicadas ............................................... 1209
Cálculo de la tensión de contacto aplicada ................................................. 1210
Cálculo de la tensión de paso aplicada ....................................................... 1211
Investigación de tensiones transferibles al exterior. .................................... 1211
Del diseño inicial al definitivo. ................................................................... 1212
EPÍLOGO
I.
Algunas cosas que no deben faltar en un epílogo. ....................................... 1214
II.
Ex libris est scientia mea... .......................................................................... 1215
III.
Bibliografía básica ordenada por capítulos ................................................ 1216
Capítulo 1: breve acercamiento ...................................................................................... 1216
Capítulo 2: la guerra de las corrientes. .......................................................................... 1216
Capítulo 3: la distribución de la energía eléctrica. ......................................................... 1216
Capítulo 4: centros de transformación. ........................................................................... 1217
Capítulo 5: esquemas de puesta a tierra. ........................................................................ 1218
Capítulo 6: instalaciones de puesta a tierra.................................................................... 1218
Capítulo 7: vocabulario electrotécnico. .......................................................................... 1219
Capítulo 8: el transformador. .......................................................................................... 1220
Capítulo 9: aparamenta................................................................................................... 1222
Capítulo 10: la función medida. ...................................................................................... 1224
Capítulo 11: elementos constructivos. ............................................................................. 1226
Capítulo 12: documentación y normativa. ...................................................................... 1227
Capítulo 13: balance eléctrico. ....................................................................................... 1227
Capítulo 14: el esquema eléctrico. ...................... ……………………………………………1228
Capítulo 15: cálculos................... ………………………………………………………………1228
IV.
Ex amicorum est scientia mea...………………………………………… .......... 1229
V.
Intentando no olvidarse de nadie.………………… ........... ……………………1234
Página XXVIII
Planteamiento:
Donde se da a conocer el ambiente en el que la historia se va a desarrollar.
Se detallan las características de los personajes principales, incluyendo en
los más de los casos su pasado, presente y actitudes, las características del
lugar, aunque no siempre se defina exactamente, o quizás no se mencione en
absoluto, el tiempo y el comienzo de la historia.
Centros de transformación: anatomía y fisiología
1. BREVE ACERCAMIENTO HISTÓRICO
A LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS.
Aunque el Sistema
Eléctrico se ha ido complicando
con el paso del tiempo no
podemos olvidar que, como
cualquier otro sistema de
energía, nace de la necesidad
del ser humano de superar los
límites que le impone su
dotación genética. Ver por la
noche, habitar zonas de climas
imposibles, subir donde no
puedan alcanzarnos, cazar,
cortar,
destripar,
romper,
doblar. Todo lo que se nos
pueda ocurrir y no podemos
Figura 1.1: Nuestros antepasados en una excursión a la hacer
con nuestros ojos,
Sierra de la Demanda.
manos y piernas.
Otros animales lo hacen. Unos ven perfectamente en la noche más
obscura. Otros no pasan frío por inclemente que sea su hábitat, los más disponen
de colmillos potentes y de garras afiladas para trocear sus presas. ¿Por qué no
podemos ser como todos y cada uno de ellos?
Pero, sí que podemos superar todas las limitaciones que nos impone
nuestro diseño como especie. Porque si bien nuestra vista, nuestro oído, nuestra
musculatura, no es la más eficaz para unas cosas, nuestro cerebro, más grande y
complejo, nuestra postura bípeda que deja disponibles las manos con pulgares
oponibles nos convierte en una rápida evolución, de homo hábilis primero, en homo
sapiens después, finalmente en homo tecnologicus con el pulgar modificado para
mandar SMS. Bueno: esto último es una chanza, y lo anterior una simplificación que
me perdonarán mis amigos de la Fundación Atapuerca en el caso improbable que
este libro llegara a sus manos.
Página 1
PLANTEAMIENTO
1.1.
BUSCANDO LA LUZ.
Entre las diversas necesidades que antes citábamos no hay duda de que la
posibilidad de ver en condiciones de ausencia de luz natural es una de las que nos
hacen la vida más agradable. Desde el cavernícola que tenía que extraer una rama
de la hoguera comunal para ahuyentar los terrores nocturnos, hasta la comodidad
de que las luces se enciendan al detectar nuestra presencia hay un largo recorrido
de lámparas de aceite y mecha, antorchas, velas de aceite de ballena y de parafina,
lámparas de petróleo y de gas y, finalmente, lámparas eléctricas, de arco y de
incandescencia, de fluorescencia, descarga en gas y los actuales diodos electro
luminiscentes, o coloquialmente LED.
Para el romano que volvía a su casa del comissatio del notable, algo
inseguro de andares pese a que el vino se bebía rebajado, hubiera resultado una
bendición de los dioses que los munícipes hubieran dotado a las calles de la ciudad
de alumbrado público. De esta forma probablemente hubiera podido dejar en casa
su lucernae con la que no se ven tres en un burro ni, mucho menos, las
deposiciones del animal ni de los pasajeros del burro. Habrá que esperar hasta el
medievo para encontrar los primeros ejemplos de alumbrado público en las
antorchas, ancladas en soportes metálicos de las calles principales y plazas. El
descubrimiento del petróleo en
1859 por Edwin L. Drake
posibilitó el uso de una nueva
fuente
de
gran
eficiencia
luminosa. Durante el resto del
siglo XIX y principios del siglo
XX, estas lámparas registraron
numerosas mejorías, lo que
posibilitó su uso en los
ambientes
domésticos,
industriales y en el alumbrado
público. En 1784, Jan Pieter
Mincklers de la Universidad de
Lovaina produjo luz por primera Figura 1.2: La casa de Willian Murdoch, en Cornualles.
vez con gas mineral. La primera
instalación de luminarias de gas,
la usó el notable inventor escocés William Murdoch en 1784 para iluminar su casa
en Redruth, en Cornualles.
A pesar de los temores del público por la inseguridad de las instalaciones
de gas, Frederick Albert Windsor, o Friedrich Albrecht Winzer para sus paisanos de
Braunschweig, iluminó con las lámparas del ingeniero francés Philippe Lebón uno
de los lados del Pall Mall londinense. Pese a las reticencias y a los indudables
peligros este sistema de alumbrado fue adoptado en muchas ciudades de Europa y
América, hasta los albores del siglo XX.
Cuando en 1840 William Robert Grove, inventor de la pila de combustible,
descubrió que al hacer pasar una corriente eléctrica por una tira de metal, al
calentarse esta hasta la incandescencia emitía una luz brillante, estaba dando los
primeros pasos en la tecnología de las lámparas de incandescencia. Aunque
realmente tuviéramos que esperar hasta Thomas Alva Edison para que la lámpara
incandescente alcanzara su éxito comercial.
Página 2
Acercamiento histórico a los sistemas eléctricos
Centros de transformación: anatomía y fisiología
Porque Edison, contrariamente a
la creencia popular, no inventó la lámpara
de incandescencia sino la primera lámpara
de
incandescencia
utilizable
comercialmente. Muchos científicos e
inventores trabajaron en diseños similares:
Henry
Woodward,
Mathew
Evans,
Humphry Davy, James Bowman Lindsay,
Moisés G. Farmer, William E. Sawyer y,
para no aburrir, Joseph Swan1, al que los
ingleses conceden la primacía de esta
invención, pero, en general todas estas
lámparas tenían importantes defectos:
vida extremadamente corta, alto coste de
producción, valores inadecuados de
tensión o corriente, lo que dificultaba su
Figura 1.3: Thomas A. Edison y su lámpara aplicación en gran escala en un proyecto
industrial desarrollable comercialmente.
de incandescencia.
Edison y su compañía la Edison
Illuminating Company, pronto General Electric, fueron capaces de vender el
concepto de alumbrado eléctrico a las empresas y los hogares, resultando una
alternativa viable a la iluminación por gas. Para ello tuvieron que desarrollar un
sistema completo de Generación, Transporte y Distribución de energía eléctrica. O
dicho en términos más actuales, un Sistema Eléctrico de Potencia.
Nota 1.1: La controversia que sostuvo con Swan por la prioridad de la invención terminó cuando se asociaron
comercialmente para fabricar luminarias.
Página 3
MANOEL DA COSTA
Desde que algunos fabricantes de aparamenta eléctrica han puesto en el mercado programas informáticos de elaboración de proyectos de centros de transformación, se ha extendido entre los profesionales del sector la peligrosa sensación
de que la realización de tales proyectos está al alcance de cualquiera, por muy
limitados que sean sus conocimientos sobre el tema. Este libro pretende demostrar justo lo contrario.
Comenzamos el planteamiento con un breve acercamiento histórico al Sistema
Eléctrico de Potencia, continuamos por la guerra de las corrientes, con sus pinceladas de historia, biografía y hasta un poquito de morbo, para ocuparnos a
continuación de la problemática de la distribución de la energía eléctrica y dentro
de ella la necesidad, conveniencia y densidad óptima de los CT. Los esquemas y
las instalaciones de puesta a tierra ocupan los siguientes capítulos, para terminar con el vocabulario electrotécnico.
Cuatro capítulos componen el nudo, la parte en la que se procede a la disección y
análisis pormenorizado de los elementos del CT: uno dedicado al transformador
de potencia y sus protecciones específicas, uno a la aparamenta eléctrica, uno a
los elementos necesarios para la medida de la energía, y el último a los componentes de la construcción y los enlaces del CT con las redes de distribución de
media y baja tensión.
Finalmente en el desenlace se detallan los pasos a seguir en el proceso de
realización del proyecto de un Centro de Transformación, en cuanto a la
documentación y normativa, determinación de la potencia necesaria, diseño y
esquema eléctrico, y finalmente los cálculos de todos los elementos componentes con una especial atención al dimensionado de las instalaciones auxiliares.
Esta estructura en tres partes diferenciadas no es del todo caprichosa sino que,
en nuestra opinión, propicia, por lo menos, sendos niveles de lectura: uno para
los proyectistas, uno para los expertos, y un tercero para aquellos que reciban el
libro como un regalo envenenado y se sientan en la obligación de leerlo.
ISBN 978-84-8408-759-5
www.andavira.com
MANOEL DA COSTA
En tal empeño nos ha parecido menos tóxico para el posible lector dotar a este
libro de una estructura basada en las tres partes clásicas de la trama unificada:
planteamiento, nudo y desenlace, completadas por un prólogo y un epílogo.

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