Falla de voltaje y amperaje en instalaciones de redes eléctricas subterráneas

Gracias a la constante revolución en la industria eléctrica ha sido posible el ininterrumpido crecimiento y el surgimiento de importantes hallazgos tecnológicos que han mantenido el equilibrio en la economía y a la sociedad que hasta el día de hoy conocemos.

Debido este desarrollo exponencial, las redes de distribución exigen un cambio importante, el consumo de energía de ha vuelto cada vez más elevado y ya no sólo en el uso diario de oficinas u hogares; sino también, en grandes corporaciones y fabricas que requieren de este vital insumo para seguir en marcha. Esto ha dado pie a nuevas áreas de oportunidad que surgen a raíz de diversos factores que comprometen el buen funcionamiento del ecosistema eléctrico.

Redes de distribución subterránea en México

Las redes de distribución se las define como flujos secuenciales de sistemas que están diseñados para facilitar y monitorear el movimiento de los servicios desde la fabricación o fuente hasta su consumo, teniendo en cuenta que este servicio debe estar disponible cuando el usuario lo necesite.

Las redes de distribución eléctrica subterránea en México están regidas y reguladas por la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Y al paso de los años, se han ido creando y modificando las Normas de Construcción – Distribución de Sistemas Subterráneos, ya que obedecen a la necesidad de tener una reglamentación a nivel nacional para uniformizar los criterios de diseño y al mismo tiempo simplificar la construcción de líneas subterráneas, conforme a un criterio técnico-económico.

Son empleadas en zonas donde por razones de urbanismo, estética, congestión o condiciones de seguridad no es aconsejable el sistema aéreo. Actualmente el sistema subterráneo es competitivo frente al sistema aéreo en zonas urbanas céntricas.

Pero estos sistemas pueden ser interrumpidos por factores externos que afectan directamente a la correcta distribución y que en el peor de los caos se presente una falla severa de carencia de energía que en estos momentos de contingencia sanitaria puede convertirse en un grave problema.

Principales fallas en instalaciones de redes eléctricas

Es parte del ciclo de vida de las redes que alguna veces experimenten fallas por causas naturales como lluvias, tormentas, rayos, nieve, etc., por causas de desgaste o envejecimiento como son rotura del aislamiento, de mal funcionamiento del equipo de protección y por transformadores en mal estado, cortocircuitos causados por objetos externos como animales o árboles, afectando así al funcionamiento y buen desempeño del sistema.

A continuación enumeramos cuatro de las principales:

  1. Desgaste de cableado subterráneo. Una de las grandes preocupaciones sobre los cables bajo tierra es la penetración de humedad en la presencia de un campo eléctrico, lo que reduce la fuerza dieléctrica del aislamiento del cable. Cuando esta se degrada lo suficiente, los transitorios causados por rayos o el switching pueden resultar en una descompostura dieléctrica.
  2. Altas temperaturas. Si este calor supera la temperatura permisible del cable (90 grados para (XLPE y EPR), entonces puede deteriorarse el aislamiento produciendo fallos de aislamiento e incluso cortocircuitos entre líneas.
  3. En serie. Las cuales se presentan por causas ajenas al sistema ya sea de forma natural o por el envejecimiento de los elementos de la red que hacen que la falla se provoque por la ruptura de conductores, las causas más comunes de estas rupturas son las descargas atmosféricas ya que se pueden dar en gran cantidad de energía provocando los cortocircuitos trifásicos sin implicar a la tierra.
  4. Fauna subterránea. Mordeduras o desgastes causados por animales que logran filtrase a través de las redes de distribución que son los responsables de cortos circuitos en el sistema.

Indicador de falla subterránea

Existen varias formas para determinar la ubicación y detección de las fallas de manera rápida y eficaz dando como resultado el aislamiento de la falla y por lo tanto el tiempo de restauración del sistema sea el mínimo.

La ubicación de fallas en redes de distribución es uno de los más importantes problemas a solucionar en un sistema eléctrico en operación, para ello es necesario contar con una buena comunicación entre el centro de control, toma de decisiones y un buen estado de los equipos inteligentes para controlar y despejar dichas fallas, para la ubicación de fallas

Pero sin duda la más eficiente, además manejado dentro del catálogo de productos de EEBC®, es el ‘Indicador de falla subterránea’ que representa lo ultimo en tecnología con diseño de indicadores de núcleo cerrado.

Estas son algunas de sus bondades que ayudarán a resolver de la forma más rápida y segura en daño en las instalaciones de redes eléctricas:

  • La función de detección de carga reduce las necesidades de inventario
  • Autoajustable a la corriente de carga Inmunidad a cables adyacentes hasta una distancia de 58.42mm @ 10 kA
  • Restablecimiento automático por Tiempo y Corriente
  • Indicación Local o Remota por medio de fibra óptica
  • Inmunidad a las corrientes de arranque o energización
  • Diseño de Núcleo Cerrado
  • Autoalimentado
  • Restablecimiento y prueba manual
  • Tiempo de Instalación: 1 minuto
  • Memoria de Carga de 72 Horas
  • Cumple con ANSI/IEEE 495
  • Cumple con CFE GCUI0-68
  • Certificación ISO 9001

En EEBC® proveemos soluciones confiables de detección de fallas subterráneas, ayudando a mantener la operación continua de la red eléctrica. Para más información contáctanos dando clic aquí y en breve uno de nuestros especialista te atenderá y resolverá todas tus dudas.

Problemas de sobreelevación de voltajes eléctricos en redes de media tensión

La industria eléctrica es uno de los pilares de crecimiento y evolución de cualquier sociedad actual y futura. De ella depende todo el sistema socioeconómico como lo conocemos hasta ahora. Somos totalmente dependientes de la disponibilidad continua de suministro eléctrico.

En México, el suministro de energía comercial se abastece de redes nacionales principalmente, que a su vez interconectan a miles de estaciones generadoras de carga. Con ello se abastecen todas la necesidades básicas en grandes comunidades industriales, gubernamentales y privadas. En sectores como el de transporte, iluminación, comercio, instituciones financieras, entre muchas otras.

Pero como es común, ningún sistema esta exento de riesgos y fallas que pueden mermar de manera significativa el desarrollo de cualquier actividad sea cual sea su rubro. El creciente uso de microprocesadores en equipos de oficina, controles de procesos, industrias y muchos otros factores que exigen un nivel de suministro eléctrico considerable nos ha hecho más conscientes acerca de la calidad de la energía y la imprevisibilidad de su suministro.

Si bien, las grandes compañías proveedoras de electricidad hacen un gran esfuerzo por suministrarnos de tan valioso producto, minimizar las interrupciones totales y sobretensiones periódicas en el cableado de las redes seguirá siendo una preocupación constante.

En la actualidad nos encontramos frente a una gran revolución tecnológica de automatización en la forma en que la industria nos provee de energía. Y por consecuencia, una mayor sensibilidad en la calidad del suministro de la misma, ya que, cualquier factor externo o interno a los circuitos puede dañar o producir fallas en la operación o los sistemas. Causando picos, sobretensiones o interrupciones que casi siempre desembocan en problemas potenciales de falta de energía.

Principales problemas de sobreelevación de voltajes

Para poder valorar de forma rápida y efectiva el problema de sobreelevación de voltajes del suministro eléctrico lo clasificaremos en dos fuentes de caídas de tensión: las externas, en las líneas de transmisión y distribución de la red de suministro, y las internas, que se originan dentro de las instalaciones del consumidor. Ambas son el principal problema de calidad de la energía que enfrentan actualmente los consumidores industriales y son un contratiempo importante para los usuarios comerciales.

Dentro de estás dos tenemos un considerable desglose de situaciones que pueden causar estas anomalías.

  1. Sobretensiones transitorias de origen atmosférico

Las tormentas eléctricas son acontecimientos muy habituales y peligrosos. Se estima que en nuestro planeta se producen simultáneamente unas 2000 tormentas y que cerca de 100 rayos descargan sobre la tierra cada segundo. En total, esto representa unas 4000 tormentas diarias y 9 millones de descargas atmosféricas cada día.

Al impactar, el rayo provoca un impulso de corriente que llega a alcanzar decenas de miles de amperios. Esta descarga genera una sobretensión en el sistema eléctrico que puede causar incendios, destrucción de maquinaria e incluso muertes de personas.

La caída de rayos y, por tanto, las sobretensiones transitorias de origen atmosférico representan un serio problema que se debe tener en cuenta.

  • Estática

Originada por el movimiento de partículas de polvo y arena, friccionando conductores de alta tensión aéreos. Y en sistemas industriales pueden ser provocados por movimientos de bandas no metálicas sobre rodillos.

La disipación de cargas electrostáticas acumuladas puede producir efectos de muy diversa índole, tanto sobre los trabajadores como sobre el entorno de trabajo.

  • Contacto físico con un sistema de mayor voltaje

La causa de este sobrevoltaje puede resultar del contacto accidental entre los devanados primario y secundario de un transformador industrial. O bien, por el contacto accidental entre dos líneas aéreas de diferente voltaje.

Ambas pueden ser causa de sobrevoltajes peligrosos sobre todo en sistemas no aterrizados y una efectiva protección pudiera ser la de conectar el circuito de menor tensión a un buen sistema de tierras a través de una conexión de impedancia baja capaz de aceptar la máxima corriente de falla a tierra del sistema de alto voltaje.

  • Efectos resonantes en circuitos en serie inductivo – capacitivo

Este fenómeno se observa por lo general en sistemas de alta tensión y casi nunca en sistemas de distribución de energía , ya que es precisamente la capacitancia de líneas muy largas la que induce la ferrorresonancia, siempre y cuando la inductancía del circuito asociado se encuentre en condiciones favorables para entrar en resonancia.

  • Cortos circuitos intermitentes

Este es un caso de generación de sobrevoltajes que pueden desarrollarse en sistemas industriales no aterrizados y son producto del chisporroteo o conexión intermitente de falla a tierra. Esto puede ser el resultado de la vibración que causa un conductor eléctrico al hacer contacto intermitente con la tierra, o por la dispersión de partículas de metal conductor que establece un camino intermitente a tierra.

Principal medida preventiva y de protección: Apartarrayos

Para proteger toda instalación eléctrica de media tensión contra la sobretensión se requiere del uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectadso permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra. Perfectos aislantes de la sobrecarga provocada por efectos atmosféricos o transitorios.

En EEBC®, trabajamos con cuatro principales modelos que sin duda alguna protegerán significativamente la instalación de tus clientes. Clic aquí para más información.

Aquí te presentamos sus principales características:

  • Apartarrayo | Clase de distribución 10—30 KV

Limitador de sobretensiones con varistores de óxidos metálicos de zinc y cubierta de porcelana. Sus principales características son:

  • Constituido por resistores de óxidos metálicos no lineales sin explosores integrados
    • Corriente nominal de descarga a 10 kA
    • Utilizado para la protección del sistema de distribución de energía Eléctrica en zonas de baja, media y alta contaminación
  • Apartarrayo | Rise Pole 10—30 KV

Limitador de sobretensiones que consta de varistores de óxidos metálicos, con envolvente de hule silicon, proporciona una gran hidrofobicidad. Sus principales características son:

  • Proporciona una mayor protección contra sobrecorrientes y tensiones de fuga residuales. Corriente nominal de descarga a 10 kA.
    • Se utiliza para la protección del sistema de distribución subterránea de energía eléctrica en zonas de baja, media y alta contaminación
    • Otorga mayor capacidad de dren a tierra
  • Apartarrayo | Clase estación 10—144 KV

Para uso de subestaciones de gran potencia, se implementa en líneas de transmisión, en plantas generadoras y grandes máquinas rotativas. Sus principales características son:

  • Sin herrajes
    • Corriente nominal de descarga a 10 kA
    • Es utilizado para proteger equipos eléctricos y transformadores en zonas de baja, media y alta contaminación
  • Apartarrayo | Clase intermedia 10—144 KV

En EEBC® proveemos soluciones confiables para la generación, transmisión y distribución y protección de las instalaciones eléctricas, ayudando a mantener su operación continua. Para más información de estas u otras herramientas y modelos, favor de contactar a uno de nuestros especialistas quién lo llevará de la mano para resolver todas sus dudas. Será un placer atenderlo.