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• Edwin Andres Bonilla

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Articulo científico / Scientific article

SAFETY DISTANCES IN A SUBSTATION DISTANCIAS DE SEGURIDAD EN UNA SUBESTACIÓN E.A. Bonilla1 1

Universidad Técnica de Cotopaxi, Latacunga, Ecuador E-mail: [email protected]

J. Martínez 2 2

Universidad Técnica de Cotopaxi, Latacunga, Ecuador E-mail: [email protected]

M.V. Tigse 3 3

Universidad Técnica de Cotopaxi, Latacunga, Ecuador E-mail: [email protected]

Abstract

Resumen

The purpose of this document is to analyze how the design of electrical distances and safety distances is produced; These are immersed for both the team and the staff within it. The electrical distances of a substation refer to the distances between phases (rigid parts and flexible parts) and between phase and earth rigid parts and flexible parts). In addition, Safety distances are of vital importance when designing a substation because they are intended to allow the operation and maintenance of the installation, safeguarding the integrity of the personnel working in the installation, and with minimal disturbance to the electrical service. These distances occur only through the air, and are completely those of isolation. A set of these safety distances delimits the circulation zones and the work areas or sections within whose limits the personnel can move without risks to their physical integrity.

El objeto de este documento es analizar cómo se produce el diseño de las distancias eléctricas y las distancias de seguridad; estas están inmersas tanto para el equipo como para el personal dentro de la misma. Las distancias eléctricas de una subestación hacen referencia a las distancias existentes entre fases (partes rígidas y partes flexibles) y entre fase y tierra partes rígidas y partes flexibles). Además, las distancias de Seguridad son de vital importancia al diseñar una subestación debido a que tienen por objetivo permitir la operación y el mantenimiento de la instalación, salvaguardando la integridad del personal que labora en la instalación, y con el mínimo disturbio al servicio eléctrico. Estas distancias se dan solo a través del aire, y son completamente de las de aislamiento. Un conjunto de estas distancias de seguridad delimita las zonas de circulación y las áreas o secciones de trabajo dentro de cuyos límites el personal podrá desplazarse sin riesgos para su integridad física.

Palabras clave: Distancias eléctricas, distancias de seguridad, subestación, alta tensión, diseño.

Keywords: Electrical distances, safety distances, substation, high voltage, design.

. .

INTRODUCCIÓN En la actualidad todo sistema eléctrico de potencia está sujeto a diferentes tipos de sobretensiones que se pueden modificar en función de los parámetros del propio sistema, debe existir una coordinación razonable entre las sobretensiones existentes, los aislamientos autorrecuperables, los aislamientos de los equipos eléctricos y el nivel de respuesta de los descargadores El propósito de este documento es determinar el procedimiento de cálculo de las distancias eléctricas y de seguridad en el diseño de una subestación de alta tensión teniendo en cuenta aspectos técnicos detallados en las Normas (IEC 600071-1 y IEC 60072) entre otros que detallan la coordinación de aislamiento, selección de equipos y factores ambientales como altitud, presión barométrica, contaminación, temperatura, etc. En el país, la institución que rige en este aspecto es el ARCONEL, quien tiene por objetivo determinar las franjas de servidumbre para líneas de media y alta tensión, con el objeto de prevenir y reducir afectaciones a la confiabilidad de dichas instalaciones; y, definir las distancias de seguridad entre las redes eléctricas y las edificaciones, a fin de reducir y prevenir los riesgos de contacto y acercamiento de las personas, con el propósito de salvaguardar su integridad física.

La selección de estas distancias será el "compromiso lógico entre seguridad, calidad y economía". Las distancias en cualquier instalación eléctrica son:  Distancias seguras de aislamiento entre las partes de la instalación.  Distancias seguras de aislamiento hacia las personas en contacto con la instalación eléctrica. Las distancias mínimas y de seguridad necesarias en una instalación deben satisfacer los niveles de aislamiento adoptados, teniendo en cuenta las exigencias con el objeto de poder establecer el grado de seguridad y fiabilidad que ofrece dicha instalación. Según la norma IEC 60071-1, los niveles de aislamiento normalizados en instalaciones eléctricas correspondientes a las tensiones máximas Um permisibles son la combinación de dos componentes: 

Para tensiones Um= 300 kV se usan para el diseño de las instalaciones las tensiones soportadas ante impulso de maniobra y de frecuencia industrial o BSL.

2. MARCO TEÓRICO 2.1. Distancias Eléctricas El objetivo de este capítulo es seleccionar las distancias en aire que se deben tener entre las diversas partes de la línea o de la subestación, con el objeto de satisfacer los requerimientos impuestos por los niveles de aislamiento previamente seleccionados. Éstas son las distancias entre fases y las distancias entre fase-tierra, como también las distancias por consideraciones de seguridad y accesibilidad a las instalaciones, especialmente para las labores requeridas por operación y mantenimiento, llamadas así "distancias de seguridad y mantenimiento en las subestaciones".

Hay que diseñar las subestaciones menores de 300 kV con base en las descargas atmosféricas, teniendo en cuenta el BIL, y para niveles superiores a los 300 kV, con base en las sobretensiones internas o de maniobra, considerando el BSL. 2.1.1. Espacio de separaciones Se conocen cuatro principales tipos de espacios de separación entre componentes y conductores de la instalación. 



Distancias a tierra. Entre partes energizadas y estructuras aterrizadas, paredes, apantallamientos y bases. Distancias de fase. Entre partes energizadas de diferentes fases.

 

Distancias de aisladores. Entre los terminales. Secciones libres. Entre partes energizadas y el límite de la zona de mantenimiento o espacios de trabajo, en los que la persona puede realizar un trabajo sin ningún riesgo eléctrico.

Según norma IEC, para las distancias mínimas de fase a tierra y las de fase a fase hasta 1000 msnm, se considera, para rápida referencia, 1,25 % cada 100 m en exceso. Se puede aplicar la siguiente fórmula:

2.1.1.1. Fundamentos de diseño

Donde:

Los parámetros ambientales y eléctricos que se deben tener en cuenta en la selección de las distancias mínimas y de seguridad eléctrica de la instalación son:

dℎ= distancia de fase a tierra a una altura h, en msnm.

Parámetros ambientales

Nota: En los cálculos se tomará en cuenta el valor del nivel de aislamiento sin corregir, puesto que al corregir las alturas se está corrigiendo automáticamente el nivel de aislamiento, pues de contrario se estaría sobredimensionando la subestación.

     

Altitud sobre el nivel del mar. Temperatura ambiente. Presión del viento. Coeficiente sísmico. Presión barométrica. Contaminación (salinidad, etc.).

Parámetros eléctricos de diseño    

Voltaje nominal del sistema. Voltaje de diseño. Sistema de puesta a tierra Aislamiento eléctrico.

𝑑100= distancia de fase a hasta 1000 msnm (obtenida de cuadros). h = altura de la instalación en metros.

2.1.2. Cálculo de las distancias dieléctricas en aire Se debe utilizar la tensión critica de flameo, para hallar unas distancias mínimas entre fase-tierra y fase-fase, garantizando estadísticamente una probabilidad de flameo desde el punto de vista de los criterios de diseño seleccionados. Las distancias en aire de fase a tierra y de fase a fase deben garantizar estadísticamente una probabilidad de flameo tal, que resulte tan baja desde el punto de vista de los criterios de diseños adoptados.

2.1.1.2. Señalización de seguridad

El voltaje crítico de flameo por disturbio provocado por maniobras en el sistema de transmisión se determina según la siguiente relación:

2.1.1.3. Factor de corrección

Este factor de corrección es necesario debido a que las distancias fase-tierra y fase-fase dadas por norma son sólo válidas para distancias hasta 1000 msnm y para distancias mayores se requerirá utilizar este factor de corrección.

Los efectos meteorológicos, como presión barométrica, temperatura y humedad, tienen influencia en los valores de la tensión al impulso que producen la descarga en el aire Para hacer corrección por presión barométrica, temperaturas y otras condiciones de humedad se requiere corregir estos valores empleando la siguiente relación:

El cálculo de las distancias fase a fase para sistemas de voltajes mayores de 230 kV se determina mediante las siguientes ecuaciones: 𝑉𝐶𝐹𝑁𝑂 𝐸𝑆𝑇Á𝑁𝐷𝐴𝑅 = tensión critica de flameo por impulso tipo rayo, a diferentes condiciones de temperatura, de humedad y de presión barométrica.

𝑑𝑓𝑓 = 1,8(𝑉𝐶𝑆)1.6,𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑓𝑓 = 2,0(𝑉𝐶𝑆)1.7,𝑒𝑛 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠

𝑉𝐶𝐹𝐸𝑆𝑇Á𝑁𝐷𝐴𝑅 =tensión crítica de flameo por impulso tipo rayo, en condiciones de 20 ºC, 1013 milibares de presión barométrica o 760 mm de mercurio y una humedad absoluta de 11 g/m3.

La expresión (7) se emplea para configuraciones simétricas entre electrodos, por ejemplo, conductor a conductor en paralelo, conductor a conductor cruzado y punta a punta.

𝐾𝐻=Factor de corrección por humedad atmosférica. 𝛿 = Factor de corrección por densidad relativa del aire 𝑏=presión atmosférica en cm de mercurio. temperatura ambiente en °C

(7) (8)

𝑇=

La expresión (8) se emplea para configuraciones asimétricas entre electrodos, por ejemplo, puntaconductor, o bien, en configuraciones simétricas cuando la simetría se neutraliza por efecto de irregularidad de los electrodos, como es el caso de las barras soportadas de aisladores con herrajes.

2.1.3. Cálculo de las distancias de fase a tierra La ecuación mediante la cual se determina la distancia de fase a tierra en sistemas hasta 230 kV es la siguiente.

La ecuación para determinar la distancia de fase a tierra en tensiones superiores a 230 k V es ésta:

𝐾2=factor de GAP dado en el cuadro siguiente.

2.2 Distancias eléctricas de diseño Se llaman distancias eléctricas de diseño de una subestación las distancias fase-fase o fase-tierra mínimas que no presentan flameo de fase a tierra, y las distancias de seguridad para circulación de personal, vehículos y equipos dentro de la subestación. Distancias entre centros de fases. Para las barras colectoras rígidas y para barras colectoras flexibles de las subestaciones eléctricas, se calculan como sigue: 

2.1.4. Cálculo de las distancias de fase a fase Para voltajes hasta 230 kV, las distancias de fase a fase se determinan mediante la siguiente ecuación

Subestaciones con barras y conexiones rígidas Las distancias entre centros de fases se obtienen a de las distancias eléctricas de fase a tierra.

Nota: En este cuadro se consideran los efectos electrodinámicos por corrientes en cortocircuito, la configuración de las barras, las distancias mínimas para el mantenimiento y las dimensiones generales de los equipos. 

Subestaciones con barras colectoras flexibles La distancia para las subestaciones con conductores

flexibles no sólo depende de los aspectos dieléctricos, sino también de los arreglos adoptados para las subestaciones, de los claros entre los soportes, así como de las dimensiones y disposición de algunos equipos

Nota: La configuración "punta-estructura" es la más desfavorable que normalmente puede encontrarse, siendo la configuración "conductor-estructura" la que cubre un amplio rango de configuraciones normales. En el cuadro siguiente se indican las tensiones soportadas a impulsos tipo maniobra y tipo rayo, fase-tierra y entre fases, así como las distancias al aire entre conductores paralelos y entre punta y conductor (figura 7).

2.2.1 Cálculo de las distancias mínimas de fase tierra Según la norma IEC 60071-2 Figura 7. Relación de las distancias mínimas entre fases y nivel de aislamiento

Nota: Las distancias adaptadas para los cuadros anteriores son válidas sólo para altitudes inferiores a 1000 metros. Para instalaciones situadas por encima de los 1000, las distancias mínimas en el aire deberán aumentarse en 1,25 % por cada 100 metros o fracción (ver fórmula de corrección). La distancia entre fases para conductores flexibles también se puede hallar por medio de la siguiente fórmula empírica, aplicada por técnicos rusos para instalaciones de altas tensiones:

𝐷 = 𝑑 + 𝐾 ∗ √𝐹 (9) Donde En el cuadro siguiente se hace referencia a los niveles de aislamiento (según BIL o BSL), al igual que a las distancias en aire, denominadas "conductor-estructura" y "punta-estructura" (figura 6).

𝐾 = 7,5 para conductores de cobre. 𝐾= 10,0 para conductores de acero - aluminio (ACSR). 𝑑= distancia horizontal entre barras rígidas (cm). 𝑓= flecha de conductores (cm).

2.2.2. Cálculo de alturas mínimas de las barras sobre el nivel del suelo

La altura mínima de los sistemas de barras colectoras en subestaciones eléctricas, en el punto medio del vano, se calcula mediante la siguiente ecuación: Figura 6. Relación de las distancias fase-tierra y nivel de aislamiento.

ℎ = 5 + 0.0125 ∗ 𝐾𝑉

(10)

Donde 𝐾𝑉 = tensión máxima de diseño entre fases de la instalación.

II.

zonas de trabajo y circulación suficientemente grandes para evitar contactos eléctricos Las partes vivas se pueden hacer inaccesibles por medio del uso de barreras o cercas de aislamiento.

2.2.3. Cálculo de alturas de los equipos

La altura de otras partes en tensión, tales como transformadores de potencia, interruptores, transformadores y en general de equipos bajo tensión más próximos a tierra, no debe ser inferior en ningún caso a tres metros y se puede calcular con la siguiente expresión: ℎ = 2.25 + 0.0105 ∗ 𝐾𝑉 (11)

Donde 𝐾𝑉 = tensión máxima de diseño entre fases de la instalación.

2.2.4. Cálculo de alturas de la llegada de líneas a la subestación La altura de las líneas de transmisión que rematen en subestaciones eléctricas no debe ser inferior a la obtenida por la siguiente expresión: ℎ = 2.25 + 0.0105 ∗ 𝐾𝑉 (12) Donde 𝐾𝑉 = tensión máxima de diseño entre fases de la instalación. En ningún caso debe ser inferior a seis metros. 2.3 Distancias de seguridad

Las normas nacionales e internacionales recomiendan las denominadas distancias de seguridad en base a los trabajos reportados por los comités de estudio como el No.23 de la IEC, en donde se hacen consideraciones relacionadas con la seguridad del personal para la operación y mantenimiento de una subestación eléctrica, especialmente las de alta tensión; partiendo de la base de que las denominadas partes vivas deben quedar siempre fuera del alcance del personal para lo que: I.

Las partes vivas se pueden colocar fuera de alcance del personal usando distancias de las

El comité de estudios No.23 de la comisión internacional de electrotecnia recomienda considerar las dimensiones que se indican a continuación tanto para operadores como para maniobras en las subestaciones eléctricas.

    

Desconectar. Prevenir cualquier posible realimentación. Verificar la ausencia de tensión. Poner a tierra y en cortocircuito. Proteger frente a elementos próximos en tensión y establecer una señalización de seguridad para delimitar la zona de trabajo.

Estas recomendaciones indican además la importancia de que dichas labores de mantenimiento e instalación sean hechas sólo por equipo especializado; el trabajador deberá disponer de un apoyo sólido y estable que le permita tener las manos libres, y de una iluminación que le facilite hacer un trabajo en condiciones de visualidad adecuadas; además, se deberá contar con medidas preventivas para la realización de estas operaciones al aire libre, ya que hay que tomar en cuenta las condiciones ambientales más desfavorables, de modo que el trabajador quede protegido en todo momento.

2.4 Distancias de seguridad en mantenimiento de una instalación

A la hora de garantizar accesibilidad en el interior de la subestación o la instalación, se deben diseñar los criterios de mantenimiento de una instalación. Para ello es necesario definir las partes de la subestación en las que se garantice la posibilidad de realizar trabajos, mientras otras partes de la subestación permanecen en tensión.

2.4.1. Zona de peligro o zona de trabajos con tensión. Espacio alrededor de los elementos con tensión en el que la presencia de un trabajador desprotegido supone un riesgo grave e inminente de que se produzca un arco eléctrico, o un contacto directo con el elemento en tensión, teniendo en cuenta los movimientos normales que puede efectuar el trabajador sin desplazarse.

2.4.2. Zona de proximidad. Espacio delimitado alrededor de la zona de peligro, desde la que el trabajador puede invadir accidentalmente esta última. De acuerdo con esto, es necesario establecer unas pautas primordiales sobre disposiciones mínimas para protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico. Las cinco pautas para un mantenimiento son:

2.4.3 Zona de circulación del personal Se debe mantener una distancia prudente mínima sobre el nivel del suelo de las partes vivas, con el fin de que el personal circule en forma segura. 

La altura mínima fase a tierra (en función del nivel de aislamiento) se debe aumentar una distancia de 2,25 a 2,30 metros, que es la altura recomendada por el comité N.º 23 de la Cigre, para un operador con los brazos en alto, con el fin de que el personal pueda moverse de manera libre y segura dentro de la instalación eléctrica.

Las distancias que se muestran seguidamente son las distancias promedio de un operario, que se tienen en cuenta a la hora de hacer referencia a los valores básicos, con el fin de proveer seguridad al operario en la instalación eléctrica (figura 13).

Estas distancias pueden variar según los criterios que dan las normas, de acuerdo con las dimensiones de sus habitantes; en otras palabras, si la altura promedio de un habitante de un país aumenta, las normas exigirán un valor básico mayor. Estas distancias tienen en cuenta los movimientos generales de un operario, con los brazos abiertos, piernas abiertas, o la altura del operario. Las figuras siguientes (13 y 14) se extrajeron del reglamento técnico Retie, capítulo "Distancias de seguridad en subestaciones exteriores", distancias adoptadas de IEC 60071-2, que se relaciona con la coordinación de aislamiento, y del comité J\f.º 23 de Cigre.

eslabonada.

Los muros o mallas metálicas utilizados para encerrar las subestaciones han de tener una altura mínima de 2,50 m y estar debidamente conectados a tierra. 2.5.1. Pasillos en zonas de circulación de vehículos. La altura se medirá entre las partes salientes que puedan existir y será igual a 4 m. Las vías de circulación (pasillos) tendrán una zona pavimentada con un ancho de 3 m y la altura libre será de 4 m. Cualquier punto de las vías de circulación se encontrará como mínimo a una distancia de 3AO m de las partes de tensión.

2.4.4. Zonas de trabajo sobre equipos

Para trabajos normales de mantenimiento sobre equipo o conductor se fijará la zona de seguridad como sigue: 





Si el operario está subido en una escalera o similar, la distancia entre ésta y la zona de protección será de 1,75 m. Si se encuentra sobre una plataforma, andamio, etc., la distancia mínima desde la barandilla de éstos hasta la zona de seguridad será de 1,25 m. Si está subido en una cesta de grúa, la distancia mínima desde el eje vertical de la misma zona hasta la zona de protección será de 1,75 m desde el borde de la cesta.

En las subestaciones eléctricas de alta tensión/ a causa de las labores de mantenimiento y maniobras de operación, deben existir zonas de circulación de vehículos, las cuales se calculan de acuerdo con las dimensiones de los vehículos que puedan circular por estas zonas. Por razones de seguridad, en la distancia horizontal se considera un sobredimensionamiento de 70 cm con respecto a la distancia vertical. A continuación, se presentan las distancias en las que se tienen en cuenta el movimiento y la circulación de vehículos.

2.5. Notas aplicadas según reglamento técnico Retie En los espacios en los cuales se encuentran instaladas las subestaciones, deben colocarse cercas, pantallas, tabiques o paredes, de tal modo que se forme un recinto que limite la posibilidad de acceso a personal no autorizado. En cada entrada de una subestación eléctrica debe exhibirse una señal con e1 símbolo de riesgo eléctrico. Igual medida debe tomarse en el perímetro que sea accesible a personas en las subestaciones con mall

Lo importante de la anterior figura es que en ella se muestra que la zona de seguridad para circulación de vehículos es de 3 m de longitud por 4 m de altura, la zona pavimentada será de 3 m, y cualquier punto de la zona de seguridad para circulación de vehículos tendrá como mínimo 3,40 m

2.5.2 Cercados, pasillos y zonas de protección Además de las distancias eléctricas que deben mantener las partes en tensión con el resto de la instalación, las normas presentan unas distancias de seguridad con el fin de garantizar la accesibilidad de la instalación, para la realización de operaciones fundamentales.

2.5.3. Cercado. Todo el perímetro del área del campo de la subestación deberá estar protegido por una valla de 2,20 m de altura como mínimo, vista desde el lado exterior, y provisto de señales de advertencia de peligro por alta tensión en cada una de sus orientaciones. 2.5.4 Pasillos y zonas de protección. Los elementos en tensión no protegidos, que se encuentran en el área de la subestación, deben estar a una altura mínima H sobre el suelo, medida en centímetros igual a: 𝐻 = 250 + 𝑑 (13) Donde

2.6 Dimensionamiento de una subestación 2.6.1.

Ancho de barras.

En el caso de que se estén usando barras rígidas, las distancias mínimas fase-fase en el aire entre conductores, toman un factor de seguridad de 5 a 10 %. Si existe otro barraje adyacente entre las fases más cercanas de los barrajes, es necesario conservar una distancia igual a fase-fase aumentada en al menos 25 %. Se toma por experiencia el incremento del 25 % puesto que la IEC

d: es la distancia expresada en centímetros para la tensión soportada nominal a impulsos tipo rayo, conductor de estructura seleccionada para cada nivel de aislamiento.

2.5.5 Demarcación de las zonas. En las subestaciones se deberán señalizar zonas de seguridad, en especial con el movimiento de vehículos utilizando señalización en la superficie del patio. Además, las dimensiones del vehículo se deben verificar al entrar a la subestación. Durante el montaje o mantenimiento las zonas de seguridad se deben demarcar con letreros visibles y durante zonas de trabajos de extensión de la subestación se deben demarcar con barreras o mallas/ e incluso colocar avisos de peligro. Los cercos en mallas instalados como barreras para el personal no autorizado deben colocarse de tal manera que las partes expuestas energizadas queden por fuera de la zona de distancia de seguridad (figura 17 y cuadro 18).

En el caso de conductores flexibles se encuentra un método sugerido por la IEC y la Cigre, que se resume en las siguientes ecuaciones.

𝑎 = 𝑎𝑚𝑖𝑛 + 1,543 ∗ 𝑌0 (14) 𝑎 = 𝑎𝑚𝑖𝑛 + 0,0463 ∗ 𝐿0 (15) Donde 𝑎𝑚𝑖𝑛: distancia fase-fase. 𝑌0: flecha máxima estática. 𝐿0: vano. 2.6.2. Ancho de campo. Se considera la distancia entre los ejes de las columnas que forman el pórtico de la entrada de líneas. El ancho de campo de una subestación está determinado por la configuración, así como las dimensiones de los equipos y de los barrajes utilizados.

hasta el cerco perimetral es necesario considerar la vía perimetral, espacio para cárcamos de control y de iluminación, y espacios para obras civiles.

EJEMPLO DE APLICACIÓN Caso I. La tensión de una subestación es de 420 k V. Encontrar las distancias de diseño de la subestación, teniendo en cuenta que la subestación se halla a una altura de 800 msnm. Básicamente, los aspectos determinantes del ancho de campo son: 

 



Barrajes cuyas dimensiones se dimensionan de acuerdo con la separación de las fases. Dimensiones de los equipos. Cuando se utilizan seccionadores de apertura central, éstos tienen gran influencia, ya que en posición abierta sus brazos o cuchillas permanecen energizados. Cuando se usan equipos con conductores flexibles, es necesario tener en cuenta el desplazamiento de éstos por efecto cortocircuitos.

En el primer caso es notorio que no se necesita hacer uso de corrección de altura, por estar la subestación a una altura inferior a los 1000 msnm. Como la subestación está operando a una tensión superior a los 300 kV, las distancias mínimas de la subestación se determinan tomando en cuenta las tensiones soportadas ante impulsos tipo maniobra o de frecuencia industrial. Según el cuadro 5.13, la tensión soportada ante impulso tipo maniobra ara 420 kV es 1060 kV.

2.6.3 Altura de campo. Determinada sobre todo por el tipo de conductor, así como el número de niveles de conexión que requiera la configuración de la subestación.

2.6.4 Longitud de campo. Determinada principalmente por la configuración de la subestación y por las distancias entre los equipos de patio.

2.7. Distancias típicas entre equipos de patio.

Las distancias de mantenimiento están dadas para efectos de mantenimiento, y dependerá del elemento y del nivel de tensión del equipo. Tales distancias están sólo determinadas por razones de mantenimiento, montaje y estética, es decir, que serán independientes de las distancias mínimas o de seguridad. En el cuadro 5.11 se muestran estas distancias entre ejes de equipos. Para razones de mantenimiento, se requiere que los terminales de los equipos sean accesibles por el personal desde cualquier punto. Para la distancia del último equipo

Nota: Será recomendable utilizar la tensión soportada nominal BSL o BIL más alta dentro del grupo de la tensión más elevada. De acuerdo con el cuadro 5.6, las distancias entre conductor-estructura y punta-estructura son:

a 2800 msnm. Como es el mismo caso y se tienen las distancias mínimas eléctricas, sólo será necesario hacer el factor de corrección a estas distancias mínimas. Factor de corrección que hay que aplicar: Nueva distancia mínima entre fase tierra conductorestructura.

Nota: La configuración "punta-estructura" es la más desfavorable que normalmente puede encontrarse, siendo la configuración "conductor-estructura" la que cubre un amplio rango de configuraciones normales

Según el cuadro 5.7, las distancias entre ejes de fases son: Cuadro 5.7: Relación de las distancias mínimas entre fases y nivel de aislamiento

Nueva distancia mínima entre fases para conductor.

Caso III: Para el caso I, determinar la altura mínima de las barras sobre el nivel del suelo. Según el desarrollo de la fórmula desarrollada anteriormente. h = 5,0 + 0,0125 ∗ KV [metros] Donde KV = tensión máxima de diseño entre fases de la instalación. h = 5,0 + 0,0125 ∗ (420) = 10,25 metros Caso IV: Para el caso t determinar cálculo de altura de los equipos.

Nota: Las distancias adaptadas para los cuadros anteriores son válidas sólo para altitudes inferiores a ·1000 metros. Para instalaciones situadas por encima de los 1000, las distancias mínimas en el aire deberán aumentarse en 1,25 % por cada 100 metros o fracción (ver fórmula de corrección).

h = 2,25 + 0,0105 ∗ KV [metros] Donde KV = tensión máxima de diseño entre fases de la instalación. h = 2,25 + 0,0105 ∗ (420) = 6,66 metros Caso V: Para el caso I, determinar el cálculo de alturas de la llegada de las líneas a la subestación. h = 5 + 0,006 ∗ KV [metros] Donde KV = tensión máxima de diseño entre fases de la instalación.

Según el desarrollo. Éstas serán las distancias mínimas determinadas sólo por los parámetros eléctricos. Además de estas distancias mínimas será necesario considerar las distancias por efectos de construcciones, efectos de viento, efecto de contaminación y demás efectos que se han desarrollado en este capítulo. Caso II. El mismo caso I, con la consideración de que la subestación se encuentra

h = 5 + 0,006 ∗ (420) = 7.52 metros Caso VI. Para el caso I, suponiendo que se usan barras rígidas, cuál deberá ser la distancia mínima entre fases de diferentes circuitos en la subestación o instalación. Según el desarrollo del capítulo, se habló en el caso de barras rígidas que las distancias entre fases de diferentes circuitos se deberán aumentar un valor entre 5 y 10 %.

Distancias entre fases de diferentes circuitos = 260 cm · (1,10) = 286 cm.

en las que requiera estar el trabajador en una escalera, en un automóvil y portando herramientas y en los diferentes ángulos que lo pueda realizar, además de estos factores se debe considerar los cambios que las condiciones atmosféricas pueden causar a los valores hallados en especial la altura del sitio.

Caso VII. Para el caso I, encontrar las distancias de seguridad, es decir, las zonas de partes en tensión y las zonas de trabajo, según lo desarrollado con anterioridad. Horizontalmente, hay que considerar varias situaciones: 





Si el operario está subido en una escalera o similar, la distancia entre ésta y la zona de protección será de 1,75 m. Si se encuentra sobre una plataforma, andamio, etc., la distancia mínima desde la barandilla de éstos hasta la zona de seguridad será de 1,25 m. Si está subido a una cesta de grúa, la distancia mínima desde el eje vertical de la misma zona hasta la zona de protección será de 1,75 m desde el borde de la cesta.

3.2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 



Las distancias de seguridad son muy importantes en la construcción y diseño de subestaciones, tenemos que tomar en cuenta todas las distancias las cuales se consideran en las normas internacionales, y debemos cumplir estas normas para así asegurar la seguridad de las personas que van a trabajar en dicha instalación, para el diseño y coordinación del aislamiento debemos escoger las distancias adecuadas entre las fases y tierra, estas distancias son conocidas como distancias dieléctricas, debemos así también prever que dispositivos de trabajo van a necesitar en la subestación, así como ejemplo debemos considerar si van a ingresar a la subestación vehículos, lo cual vamos a necesitar una adecuada separación entre los diferentes dispositivos que se encuentran a un potencial eléctrico. En conclusión, el diseño de las distancias de seguridad es muy importante, ya que así podemos estar seguro que las personas van a estar seguras cuando ingresen a la subestación, para realizar cualquier tipo de trabajo. Cuando se diseña en alto voltaje es indispensable la consideración de las distancias de seguridad ya que caso contrario sobre las personas trabajando se presentarán descargas que pueden ser mortales, esto debido al gran potencial presente en el lugar, para el caso de personas se considera la distancia de aislamiento del elemento y una distancia antropométrica donde el personal estará a salvo, además se requiere considerar todas las condiciones



Es de extrema importancia considerar todos estos factores y aplicarlos con un buen criterio, ya que en caso de un accidente el responsable será el encargado del diseño, además de esto hay que instruir al personal en normas básicas de seguridad como por ejemplo que las herramientas nunca se llevan en posición vertical sino acostadas o en posición horizontal. • Para el respectivo diseño hay que tomar en cuenta de que existen zonas de mucho peligro para el trabajo, es por esto que se deben añadir letreros y avisos para que solo entre personal especializado además de mantener las distancias libres necesarias entre las partes conductoras y el suelo, también se requiere disponer de distancias suficientes entre elementos, tales que faciliten las labores de construcción, operación y mantenimiento

4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] P. Ayora, «Diseño de Subestaciones en Alta Tensión,» 28 09 2012. [En línea]. Available: http://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/8854/T10 860CAP3.pdf28/09/2019. [Último acceso: 14 Diciembre 2019]. [2] J. C. Romero Escobar, Diseño de subestaciones electricas, Bogotá: Escuela Colombiana de Ingenieria, 2014. [3] G. E. Harper, Elementos de diseño de subestaciones eléctricas, Mexico: Limusa, 2002.

Edwin Andrés Bonilla. Nació en Ambato, Ecuador en 1993. Recibió su título de Bachiller técnico en electricidad en 2012; actualmente estudia ingeniería eléctrica en la Universidad Técnica de Cotopaxi cursa Noveno nivel.

Marco Vinicio Tigse. - Nació en Pujili, Ecuador en 1992. Recibió su título de Bachiller técnico industrial en electricidad en 2011; actualmente estudia ingeniería eléctrica en la Universidad Técnica de Cotopaxi cursa noveno nivel.

Jairo Ricardo Martinez. - Nació en Amabo, Ecuador en 1991. Recibió su título de Bachiller en electricidad en 2011; actualmente estudia ingeniería eléctrica en la Universidad Técnica de Cotopaxi cursa noveno nivel.