3. diseño del aislamiento en media tensión - DGER - Ministerio de ...

Ministerio de Energía y Minas
Dirección General de Electrificación Rural
Dirección de Proyectos
PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN RURAL
CON TECNOLOGÍA DE EXTENSIÓN DE REDES
EXPOSITOR: ING. JAIME RODRIGUEZ HINOSTROZA
JEFE DE ESTUDIOS
DPR/DGER/MEM
jrodrigu@minem.gob.pe

CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN
1. CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UN SISTEMA ELÉCTRICO RURAL.
2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN.
3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA TENSIÓN.
4. PUESTA A TIERRA.
5. USO DE AISLADORES DE RETENIDAS.

1. CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UN SISTEMA
ELÉCTRICO RURAL

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN
MEDIA TENSIÓN
2.1. Los conductores de aleación de aluminio (AAAC)
cubren, en más del 90 %, los requerimientos
eléctricos, mecánicos y de resistencia a la
corrosión de los proyectos de electrificación Rural.
2.2. En zonas muy próximas al mar, pueden utilizarse
conductores de cobre o de aleación de aluminio
engrasado según lo determinen los estudios.

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN
MEDIA TENSIÓN
2.3. Los conductores mixtos, tales como los de
aluminio- acero (ACSR) no son necesarios en vista
que las sobrecargas por viento o hielo no son tan
importantes como para que se justifiquen estos
conductores.
2.4. La tensión horizontal (To) en la condición EDS es
del 18 % UTS para vanos normales hasta 500 m.
Para vanos más largos, lo recomendable es
utilizar conductores de 70 mm2 provistos de 19
alambres.

2. DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN
MEDIA TENSIÓN
2.- DISEÑO MECÁNICO DEL CONDUCTOR EN MEDIA TENSIÓN

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA
TENSIÓN
• De acuerdo con las normas internacionales, el
aislamiento de las líneas de media tensión debe
diseñarse aplicando los siguientes criterios:
* Máxima tensión de servicio,
* Sobretensiones a la frecuencia industrial en
seco,
* Contaminación ambiental,
* Sobretensiones de origen atmosférico.
• La Norma IEC 60071 define los niveles de aislamiento
estándar (a nivel del mar) para las máximas tensiones
de equipo, que son las que se consignan también en
las normas de electrificación rural de la DGE/MEM.

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA
TENSIÓN
• En La norma IEC 60815 define 4 niveles de polución
para la determinación de la línea de fuga, siendo el
mínimo 16 mm/kV.
• Además, debe evaluarse la confiabilidad de la líneas
de media tensión, a causa de las descargas
atmosféricas, en términos de Número de
desconexiones/100 km/año. Para este fin deben
tomarse en cuenta:
* Sobretensiones por descargas inducidas, y
* Sobretensiones por descargas directas sobre las
líneas.

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA
TENSIÓN
SOBRETENSIONES POR
DESCARGAS INDUCIDAS
Fuente: Norma IEEE Std 1410 - 1997
IEEE GUIDE FOR IMPROVING THE
LIGHTNING PERFORMANCE

3. DISEÑO DEL AISLAMIENTO EN MEDIA
TENSIÓN
SOBRETENSIONES POR
DESCARGA DIRECTA E
INDUCIDAS
Fuente: T.E. Mc DERMOTT
LIGHTNING PROTECTION OF
DISTRIBUTION LINES

4. PUESTA A TIERRA
4.1 FUNCIONES DE LAS PUESTAS A TIERRA EN SISTEMAS DE
DISTRIBUCIÓN PRIMARIA
• Conducir a tierra las corrientes homopolares en operación operaci n normal
o en condiciones de falla.
• Limitar las tensiones de toque, de paso y de transferencia para
garantizar la seguridad de las personas.
• Proveer un retorno de suficiente baja impedancia para que las
corrientes de falla puedan ser detectadas por los dispositivos
de protección. protecci n.
• Proveer una trayectoria a tierra de baja impedancia para disipar
las corriente proveniente de descargas eléctricas el ctricas atmosféricas, atmosf ricas, y
limitar las tensiones en el aislamiento de los equipos.

4. PUESTA A TIERRA.
4.2 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE SOPORTE DE
LINEA Y REDES PRIMARIAS
• Estructuras ubicadas en zonas transitadas por personas.
• Estructuras ubicadas en zonas no transitadas.
• En zonas transitadas deben verificarse que las tensiones de
toque, de paso y de transferencia sean menores a las máximas
tolerables por el cuerpo humano, salvo las excepciones que
la norma pueda establecer.
• En zonas no transitadas el criterio debería ser que la puesta a
tierra solo sirva para proveer una trayectoria a tierra para la
operación de la dispositiva de protección. Según la experiencia,
para este fin sería suficiente un valor de resistencia de puesta
a tierra emprendido entre 200 y 300 Ω.

4. PUESTA A TIERRA
4.3 ESQUEMA DE DISEÑO DE
PUESTAS A TIERRA SEGÚN EL
REGLAMENTO ESPAÑOL DE
LINEAS ELÉCTRICAS DE ALTA
TENSIÓN.

4. PUESTA A TIERRA
4.4. CRITERIO DE EQUIPOTENCIALIDAD ESTABLECIDO POR LA IEC
FUENTE: IEC 61000-5-2 (1997) ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY

4. PUESTA A TIERRA
4.5. CRITERIO ESTABLECIDO POR LA NORMA IEEE - ANSI
Where possible,the transformer
secondary neutral terminal should
be bonded to the primary neutral
which also should be bonded to the
tank. This is very important because
severe voltage potentials can
develop between the secondary and
primary winding during lightning
surges which can cause transformer
failure even thoungh all windings
have arresters connected across the
terminals.
Fuente: NORMA IEEE C62.22-1997
ARRESTER FOR ALTERNATING -
CURRENT SYSTEMS

4. PUESTA A TIERRA
4.6. 4.6. CRITERIO ESTABLECIDO POR
NORMA CANADIENSE
Fuente: Hidro Quebec
DIAGRAMME DES CONNEXIONS ET DU
RECCORDEMENT BT 120/240 V; 25 ET 50 KVA

4. PUESTA A TIERRA
4.7. CRITERIO ESTABLECIDO EN EL REGLAMENTO COLOMBIANO DE
INSTALACIONES ELECTRICAS - RETIE

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA
5.1 SELECCIÓN DE LOS AISLADORES DE RETENIDAS
• El CNE, en la Regla 279.A.1.b, establece que la tensión disruptiva
en seco de los aisladores para retenidas no debe ser inferior al
doble de la mayor tensión entre conductores de la línea en que se
usen, y su tensión disruptiva bajo lluvia deberá ser por lo menos
igual a dicha tensión.
• Para Vn de 22,9 kV y Vmax de 25 kV, la tensión disruptiva del
aislador de retenida es de 50 kV y la tensión disruptiva bajo lluvia
es de 25 kV. A 3000 m.s.n.m, estas tensiones son:
- Tensión disruptiva en seco : 72 kV
- Tensión disruptiva bajo lluvia : 36 kV
• Debe considerarse la línea de fuga del aislador de retenida. Para
22,9 kV y a 3000 m.sn.m., la línea de fuga mínima del aislador
debe ser: 25 kV x 1,20 x 16 mm/kV = 480 mm.

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA
5.2 SELECCIÓN DE LOS AISLADORES DE RETENIDAS
• Los aisladores de tracción tipo Nuez tienen las siguientes
características :
- Tensión disruptiva en seco : 30 Kv
- Tensión disruptiva bajo lluvia: 15 kV
- Línea de fuga : 47,6 mm (1 7/8”)
• Para cumplir con el CNE y línea de fuga mínima, se requiere:
- Por criterio de Tensión disruptiva en seco: 3 aisladores (72 kV/30 kV)
- Por criterio de Tensión disruptiva bajo lluvia : 3 aisladores (36 kV/15 kV)
- Por criterio de Línea de fuga : 10 aisladores (480 mm/47,6 mm)

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA
5.3 PRESCRIPCIONES DE LAS NORMAS DE HYDRO QUEBEC
• Esta norma prescribe el uso de aisladores de retenidas en los
siguientes casos:
- Cuando no se pueda obtener una separación mínima de 460 mm (en
24,9 kV) o 600 mm ( en 34 kV) entre la retenida y la línea de media
tensión.
- En todos los casos donde haya riesgo que la retenida de la línea
de media tensión entre en contacto con los conductores.
- Cuando se instale un aislador de retenida debe respetarse una
separación mínima de 150 mm entre este aislador y cualquier
conductor bajo tensión.
• La norma de HIDRO QUÉBEC establece que la contribución de las
retenidas a la calidad de las puestas a tierra es muy importante,
por lo que el uso de aisladores de retenidas debe analizarse con
mucho cuidado.

5. USO DE AISLADORES DE RETENIDA
5.4 USO DE AISLADORES DE RETENIDA SEGÚN HIDRO QUEBEC
1 Ferrure de haubanage, double boulonnage à 100 mm, 93 kN (en écoulement)
Ferrure de haubanage, double boulonnage à 150 mm, 155 kN
ACCESSOIRES DES HAUBANAGES
2 Boulon mécanique à tête carrée 34 po -
3 Tige isolante, 93 kN (en écoulement)
Tige isolante, 125 kN
3 Fibre de verre, une extrémité à chape et l’autre à cosse, longueur 3,05 mètres, capacité de 93 kN
(en écoulement)
1025364
1087821
1028887
1087820
240-3325 1028887

MUCHAS GRACIAS ...