Alimentación en MT de usuarios

Se trata de alimentar con tensiones del orden de hasta 20 kV (en nuestras redes 13.2 kV), los principios que se exponen pueden extenderse por analogía hasta 50 kV (33 kV y quizás 66 kV).

Se comentan los principios generales, al encarar un problema particular es necesario comenzar a preguntar cuales son las reglas que impone la empresa cuya responsabilidad es la distribución de la energía, quizás también hacer un análisis critico de estas reglas y solicitar aclaraciones y/o excepciones, y finalmente iniciar la resolución del problema.

Definiciones

Es bueno introducir las definiciones que nos permitan identificar limites de responsabilidad (entre quien suministra y quien consume) dentro de la instalación que analizamos:

Instalación de entrega (suministro) de energía: equipamiento de maniobra y medición instalados por quien suministra, en el punto de llegada de las líneas (o cables).

Punto de entrega: Punto limite entre quien suministra y quien recibe energía, individualizado por bornes (morsetos).

Instalación de utilización: se origina en el punto de entrega y se trata de los circuitos y equipos del usuario.

Sección receptora: parte inicial (aparatos y dispositivos) de la instalación del usuario.

Cable de conexión: tramo de cable (con terminales) que forma parte de la instalación del usuario y que conecta punto de entrega y sección receptora.

Dispositivo general: Conjunto de aparatos de la sección receptora que tiene la función de seccionamiento, comando e interrupción. Este dispositivo DG separa de la alimentación en condición de abierto al resto de la instalación de utilización.

Protección general: Conjunto de dispositivos de protección que comandan el DG.

Interruptor de línea: Interruptor de la línea MT que alimenta al usuario, generalmente se encuentra en una cabina primaria.

Protección di línea: Protección que comanda el interruptor de línea.

Local de suministro: Local en donde esta ubicada la instalación de entrega de energía.

Local de medición: Local donde se encuentran los grupos de medición.

Local usuario: Local donde ubicada la sección receptora de la instalación del usuario.

Disposiciones generales

Las fajas de potencia de los distintos tipos de alimentación de usuarios pueden estar reglamentadas por el concesionario de la distribución, pudiendo por ejemplo ser:

Medición de la energía

En MT se realiza relevando las magnitudes en la instalación de entrega.

Esquemas de enlace

La instalación de entrega puede estar alimentada en derivación o con entrada y salida. Las dimensiones del local de suministro deben permitir que en un segundo tiempo pueda completarse la instalación de entrada y salida.

Para los aparatos de la instalación de suministro son necesarios los siguientes locales:

El local de medida non es necesario si los aparatos de entrega prevén la conexión con un terminal de medida, a través de fibra óptica, a instalar en un local del usuario.

Se muestran los esquemas para la conexión de usuarios de media tensión:

En casos excepcionales se admite que el local de medida sea en el mismo local de suministro.

Usuarios dotados de otras fuentes de energía

Los usuarios auto productores o dotados de grandes generadores que pueden entrar en paralelo con la red de suministro deben respetar otras prescripciones y normas.

En presencia de alimentación de emergencia el usuario debe realizar en su propia instalación una serie de enclavamientos mecánicos, aptos a impedir la realización de paralelos, aun accidentales, entre las dos alimentaciones.

Cuando los bloqueos mecánicos no sean posibles por motivos ligados a la ubicación de los aparatos, se deben prever enclavamientos eléctricos de seguridad intrínseca.

Estos enclavamientos deben ser ensayados a satisfacción de quien suministra el servicio, y estas pruebas se deben poder repetir en cualquier momento para comprobar que los enclavamientos son validos.

Instalaciones, de suministro

La instalación de entrega esta constituida esencialmente por aparatos de maniobra y seccionamiento de quien suministra el servicio.

En casos particulares puede estar prevista también la instalación de un transformador MT/BT destinado a la alimentación de la red de BT de distribución publica.

La instalación de entrega es realizada por el distribuidor, en el local puesto a disposición por el usuario, el acceso a este local esta reservado exclusivamente al distribuidor, que es el propietario de las instalaciones de suministro, y cuida de su funcionamiento y mantenimiento.

El tablero de suministro al usuario puede ser del tipo:

El conjunto de medida GTWM, en casos particulares, puede ser instado en el local de medición y conectado al compartimiento a través del cordón especial.

Si los grupos de medición están instalados en el local de entrega, la lectura de la medición se pone disponible al usuario a través de un repetidor de lectura conectado con un cable de fibra óptica; el repetidor puede ser puesto en un local idóneo indicado por el mismo usuario a una distancia tal que la longitud del cable in fibra óptica no sea mayor de 20 m.

Instalación del usuario

El proyecto, la construcción, el mantenimiento, la reparación y el servicio de toda la instalación del usuario, son de su exclusiva incumbencia.

La tensión de referencia para el aislamiento del equipamiento esta dada por el distribuidor, que debe respetar las normas, para facilitar su relación técnica con los usuarios.

Además la instalación del usuario debe respetar las normas contra accidentes, y otras normas locales y las internacionales.

Tienen importancia las modalidades constructivas de la sección receptora (figura 6) la elección de la protección general.

Para la transformación MT/BT deben ser utilizados transformadores trifásicos con conexión en triángulo (o zigzag) en el primario. Por exigencias particulares (como soldadoras, accionamientos, etc.) pueden ser convenientes y adoptadas conexiones distintas en acuerdo con el distribuidor.

El cable di conexión MT, incluidos los terminales, debe ser lo mas corto posible, y corresponde suministrarlo al usuario (que se conecta).

Las características eléctricas (corrientes de breve duración, poder de interrupción, nivel de aislamiento, resistencia a impulso, etc.) de los materiales que constituyen la sección receptora deben ser adecuadas al tipo de instalación, el distribuidor debe suministrar los datos de la red de alimentación para que el usuario pueda hacer las apropiadas elecciones de proyecto.

Dispositivo general

El DG esta constituido a partir del lado alimentación, por un seccionador tripolar y un interruptor fijo (ver figura 6A) asociado a la protección general.

Si el interruptor es de tipo extraíble (según la norma, ver figura 6B), el seccionador puede omitirse.

En alternativa al seccionador y al interruptor MT se admite la instalación de un interruptor di maniobra-seccionador (IMS) combinado con fusibles (ver figura 6C) si se verifican las siguientes condiciones:

En todo caso la disposición de los aparatos debe ser tal de permitir intervenciones de mantenimiento del interruptor, o sustitución de los fusibles sin que sea necesario poner fuera de tensión el cable de conexión.

El interruptor debe ser tripolar simultaneo y tener poder de interrupción adecuado a la corriente de cortocircuito de la línea de alimentación (mínimo conveniente 12.5 kA).

El IMS debe tener una corriente de breve duración y un poder de cierre nominal que sean adecuados al sistema y es conveniente superen un mínimo. Ejemplo, respectivamente 12,5 kA y 31,5 kA.

El proyecto de la red de distribución de una empresa fija algunos valores normales, que luego se tratan de no superar en el desarrollo de la red, un limite puede ser 12,5 kA. Hay casos particulares, que dependen de características del transformador AT/MT, estos casos deben ser evaluados y comunicados al usuario.

Los aparatos MT, en particular los del DG, deben ser siempre mantenidos en buena eficiencia por el usuario.

Protección general

La línea MT del distribuidor que alimenta al usuario esta protegida en la salida por máxima corriente y contra las fallas a tierra. Generalmente el distribuidor no instala ningún dispositivo de protección próximo al usuario.

A fin de evitar que fallas internas de la instalación del usuario tengan repercusiones en el servicio de toda la red, el usuario debe instalar protecciones generales de máxima corriente y si su instalación lo requiere también contra fallas a tierra.

La protección de máxima corriente debe ser realizada mediante relés de tipo unipolar al menos sobre dos fases con dos umbrales de actuación (que accionen el interruptor) o mediante una terna de fusibles cuya actuación produzca apertura del IMS.

El usuario debe instalar una protección contra las fallas a tierra cuando en su instalación se tienen presentes líneas aéreas MT con conductores desnudos de cualquier extensión o bien líneas MT en cable de longitud superior a 60 m o en otras condiciones particulares que aconsejan el empleo a causa de mayor probabilidad de fallas a tierra.

La protección contra las fallas a tierra es realizable in general con relevadores de corriente homopolar que utilizan transformadores de corriente toroidales. Si la contribución de le red MT del usuario a la falla monofásica franca a tierra es superior al 80% de los valores de regulación de la protección de corriente homopolar que se indican a continuación, se debe utilizar una protección direccional de tierra.

(Nota: esta contribución a falta de mejor información puede calcularse con la siguiente expresión Igut = U (0.003 L1 + 0.2 L2) donde U es la tensión nominal de la red en kV; L1 es la suma de las longitudes en km de las líneas aéreas e L2 la longitud en km de las líneas en cables, conectadas entre sí durante el servicio).

La regulación de la protección general depende de las características de la instalación del usuario y de la red de alimentación.

Salvo casos particulares, la protección general debe tener valores y tiempos definidos como sigue:

Instalación de tierra

El usuario debe dotar el local de suministro y el local de medida de una instalación de tierra adecuada, de acuerdo a las normas.

El distribuidor conecta a esta instalación las masas de sus propios equipos y los eventuales descargadores, a través de un punto de conexión idóneo que debe estar previsto en el local.

Para dimensionar dicha instalación de tierra el distribuidor debe informar la corriente de falla a tierra de la red de alimentación y el tiempo de eliminación de la falla. Cuando sea necesario adecuar la instalación de tierra el distribuidor debe comunicar el valor actualizado de la corriente de tierra. La corriente de falla a tierra y el tiempo de eliminación de la falla se determinan según las normas. Cuando deban ser efectuadas las verificaciones de las tensiones de paso y contacto, el usuario deberá hacerlo en acuerdo con el distribuidor para acceder al local de suministro.

En ocasión de la puesta en servicio de la cabina se debe desarrollar un informe de la instalación de puesta a tierra. Los datos necesarios para este informe no se obtienen de la documentación técnica predispuesta a cargo del usuario y suministrada al distribuidor. Sucesivamente el distribuidor, periódicamente debe actualizar esta documentación en base a las actualizaciones que son responsabilidad del usuario.

El usuario es de todos modos exclusivo propietario y único responsable de dicha instalación de tierra, también para mantenimiento y uso futuro.

La correspondencia de la instalación a las normas vigentes debe ser declarada por un profesional responsable.

La verificación periódica de la instalación de tierra y el eventual mantenimiento deben efectuarse periódicamente según prescripciones de normas (y/o leyes) y estas verificaciones son responsabilidad del usuario, el informe de estos ensayos debe ser comunicado a la empresa distribuidora.

Obras civiles - locales

El usuario debe poner a disposición del distribuidor un local con acceso desde una calle abierta al publico, para la instalación de suministro, y si requerido el local de medición. Dichos locales puestos al margen del área del mismo usuario pueden ser de tipo prefabricado o estar dentro del edificio civil.

La posición de los locales debe ser tal que las líneas MT del distribuidor , necesarias para el enlace, pueden ser construidas y mantenidas respetando las normas vigentes sobre las instalaciones y seguridad, y no estén sujetas a desplazamientos futuros.

Los locales deben tener características estáticas y mecánicas adecuadas a las solicitaciones debidas al montaje de las instalaciones internas y deben ser realizadas según las siguientes topologías:

  1. Cabina baja en box prefabricada o construida en loco con tablero MT en aire esquematizada en la figura 7a, (1) local de suministro, (2) local de medición, (3) local del usuario, (4) puerta doble, (5) puerta simple, (6) pozo profundidad 500 mm, (7) agujero, (8) tubo de PVC, (9) acceso reservado al usuario, (10) acceso reservado al distribuidor, figura 7b, esquema de montaje de los aparatos (1) tablero, (2) compartimiento usuario, (3) cables de conexión de grupo de medida, (4) grupo de medida, (5) cables de conexión de potencia, figura 8a (1) local de suministro, (2) local del usuario, (3) puerta, (4) pozo profundidad 500 mm, (5) tubo de PVC, (6) acceso reservado al distribuidor, y figura 8b, esquema de montaje de los aparatos (1) tablero, (2) compartimiento usuario, (3) tuberías para cables secundarios, (4) grupo de medida, (5) cables de conexión de potencia, (6) conexiones de fibra óptica, (7) terminal del usuario.
  2. cabina ídem con tablero de MT en SF6 ver figura 9a (referencias como figura 8a) y figura 9b (referencias como figura 8a)
  3. En edificio civil, con tableros de MT en aire o en SF6.
  4. Cabina alta, prevista para amarrar líneas aéreas ver figura l0a figura 10b, figura 11a y figura 11b pensando que el futuro de la red es en cables, estas soluciones son aplicables en condiciones excepcionales.

Soluciones distintas, como por ejemplo debajo del plano de la calle, impuestas por necesidades especificas deben ser además idóneas para la instalación y servicio de la obra.

Los detalles constructivos presentes en las figuras 7 a 11 pueden ser modificados según las exigencias; pero en todo caso el proyecto del local debe surgir de un acuerdo con el distribuidor.

Todos los locales deben estar dotados de adecuada instalación de iluminación, construida a regla de arte, con una toma bipolar que responda a normas e ínter bloqueada con un interruptor 16 A - 230 V con fusible; la instalación de iluminación y la toma deben ser alimentados por la red de baja tensión del usuario.

El local de entrega debe ser un compartimiento estanco a los efectos de incendio, por lo tanto llamas, calor y humos no deben afectar otras partes de la obra. Las aberturas existentes en el local de entrega (puertas y ventanas de aireación) deben comunicas solo con espacios a cielo abierto.

A estos locales el personal de la empresa de distribución debe acceder en modo directo desde la calle abierta al publico.

Los locales de suministro y de medida deben tener puertas de tipo unificado, la cerradura debe ser suministrada por el distribuidor e instalada por el usuario.

Mantenimientos y reparaciones de los locales corresponden al usuario, con excepción de pequeñas actuaciones en el interior de los locales que corresponden al distribuidor, ligados a la presencia y servicio de las instalaciones.

Relevamiento del tipo de utilización de la energía eléctrica

Para el distribuidor es importante relevar el uso que se le da a la energía eléctrica suministrada en MT, el usuario en lo que es de su competencia con la colaboración del personal del distribuidor debe completar la documentación.

Esta información correspondiente a calidad de servicio esta formada por las siguientes partes:

La sección E debe completarse si los equipos del usuario pueden ser fuente de disturbios para la red de distribución, (por ejemplo auto productores, instalaciones de rectificación para tracción, instalaciones de soldadura, etc.) o son particularmente sensibles a los disturbios.

Para la alimentación de usuarios con cargas que generan disturbios (armónicas, flicker, etc.) o con generadores es necesario hacer referencia, a prescripciones especificas mas detalladas

Documentación

El enlace del usuario esta subordinado a la ejecución de obras y de instalaciones que le corresponden conforme a lo previsto arriba explicado. El distribuidor debe suministrar toda la información preliminar necesaria para un correcto proyecto (características y dimensiones de los locales que deberán estar a disposición del distribuidor, datos de la red eléctrica, etc.)

A estos fines el usuario debe suministrar al distribuidor, en tiempo útil para la observación y evaluación previa la documentación que a continuación se enuncia:

  1. relevamiento del tipo de utilización de energía eléctrica suministrada en MT correspondiente a calidad de servicio, completada por el usuario.
  2. Planos constructivos de máxima (plantas y cortes) de los locales de suministro, con indicación de materiales y de las características técnicas y dimensiones de paredes piso techo, insertos, aperturas, etc.
  3. Descripción de máxima de las características y de la configuración de la instalación de tierra y copia de la documentación de verificación de la misma.
  4. Descripción (tipo y características) del cable de MT de conexión y de sus terminales, del seccionador general, del interruptor o del IMS general y de los otros materiales y aparatos que aun formando parte de la instalación del usuario, están instalados del lado fuente del DG; descripción de las protecciones adoptadas del lado MT y sus parámetros de actuación, esquema unifilar de la parte de MT incluidas las unidades de transformación MT/BT con indicación de los posibles ajustes se servicio.
  5. Declaración de conformidad de la instalación a leyes y resoluciones reglamentarias.
  6. Certificación si necesaria de la utilización de los locales;
  7. En caso de alimentación de emergencia, descripción sumaria de los dispositivos de enclavamiento contra la conexión en paralelo de las alimentaciones.
  8. Para cabinas prefabricadas certificación de ensayos.

Otros acuerdos

Entre las eventuales condiciones particulares, el contrato de suministro eléctrico debe contener, además de las cláusulas de utilización de los locales, las de servidumbre de electroducto para líneas de enlace de la cabina.

En casos particulares el uso puede ser regulado por escrituras.

Si por exigencias del usuario o del distribuidor la instalación de suministro se integra con otras funciones (transformación, distribución, interconexión, etc.) el uso de los locales debe ser acordado expresamente con el usuario.

Activación del suministro

Responsabilidades y compromisos recíprocos exigen un intercambio de notas escritas para activar las instalaciones.

La fecha de inicio del servicio debe ser acordada, y oficializada, acordándose la presencia de representante especialmente delegado.

Antes de la puesta en servicio es necesario controlar que las instalaciones del usuario responden a las prescripciones.

En el acto de puesta en servicio el usuario o su representante deberá suscribir, además de los otros documentos, también la declaración especial que corresponde.

Durante la prestación del servicio el usuario debe realizar los controles necesarios para el adecuado mantenimiento de sus instalaciones a fin de no generar disturbios en la red publica, el distribuidor puede requerir que algunos controles sean repetidos por el usuario en presencia de su personal.