Infraestructura Eléctrica: Consideraciones, Características y Dimensionamiento

Consideraciones generales

Actualmente, existe una estrecha relación entre el desarrollo energético y el desarrollo urbano, así como entre la planificación territorial y los impactos ambientales. La infraestructura eléctrica presenta deficiencias en comparación con otras infraestructuras energéticas de suministro territorial. El rendimiento medio de las redes de transporte de electricidad alcanza solo el 28%, mientras que el suministro de gas natural puede superar el 90% en cuanto al aprovechamiento de la energía primaria original.

Desde un punto de vista visual, los apoyos de las líneas aéreas de alta tensión están formados por estructuras metálicas con alturas que alcanzan los 30 o 40 m, configurando siluetas que contrastan con el paisaje natural.

En cuanto a la red general del territorio, las condiciones del espacio a urbanizar son favorables debido a la existencia de una subestación cercana, desde la cual se realizará la conexión de la nueva red con la general de la Compañía Suministradora. El tendido de las líneas se realizará siguiendo las líneas de las aceras y con una separación a las líneas de fachada de 1,20 m.

Características de la red

La disposición de las líneas será siempre subterránea, tanto en media como en baja tensión. Inicialmente, se plantea una disposición en malla para la media tensión y una distribución ramificada para la baja tensión con entrada y salida en cada Centro de Transformación.

La protección contra sobrecargas se realizará mediante cortocircuitos fusibles situados en los Centros de Transformación, y se cuidarán especialmente las tomas de tierra en los puntos críticos de las redes.

La instalación de suministro y distribución de energía eléctrica consta de los siguientes elementos:

  • Central generadora de energía eléctrica.
  • Red de distribución en alta y media tensión

Red de distribución en alta y media tensión

Desde las centrales generadoras de energía comienzan las líneas de transporte de primera categoría (765, 400, 220 o 132 kV). En ellas se posibilita una etapa de transporte a Muy Alta Tensión y al final de la misma se ubican las Subestaciones Transformadoras de Distribución, donde los transformadores permiten el paso de la muy alta tensión a la alta tensión.

Desde estas subestaciones y sobre torretas metálicas se produce un nuevo escalón de transporte, las líneas de segunda categoría o de Alta Tensión (66, 47 o 30 Kv) hasta las Subestaciones Transformadoras. Esta etapa configura una red normalmente mallada, con conexión a fuentes de suministro en varios puntos casi siempre en doble circuito. Las líneas serán fundamentalmente aéreas, pues en general discurren por zonas rurales e industriales.

También existe la posibilidad de disponer de los llamados Centros de Reparto, en los cuales no se modifica la tensión sino que se derivan nuevas líneas en alta tensión y se ubican los dispositivos de protección de las líneas así constituidas.

En este escalón de distribución son frecuentes los Centros de Reflexión, que reciben una alimentación en Alta Tensión careciendo de carga en explotación normal pero que puede recibirla en caso de emergencia del suministro.

Las Estaciones Transformadoras de Distribución pueden reducir nuevamente el nivel de tensión, originando las líneas de tercera categoría o Media Tensión (25, 20, 15, 11 y 6 kV). Aunque no es frecuente, existe la posibilidad de suministrar energía directamente desde la red de media tensión a diversos usuarios industriales que requieren una tensión elevada.

Los conductores se soportan por torres de apoyo que permiten sustentar las cargas y mantener las distancias de seguridad. La solución constructiva más habitual se basa en el uso de soportes de acero (para tensiones de 30 kV o superiores) y de hormigón (para 13,2, 15 ó 20 kV).

La organización general de esta parte de la red es de características diferentes a los escalones anteriores: pueden ser malladas o ramificadas y aéreas (más económica y fácil la instalación aérea) o subterráneas (más segura la instalación de conductores). Como norma general, las líneas aéreas se utilizan para grandes y medias tensiones y en zonas donde la presencia de conductores desnudos no plantea peligro para las personas.

Elementos de transformación de la tensión de la red

A partir de estos dispositivos de transformación comienza la distribución de energía mediante las líneas conocidas como en Baja Tensión, las cuales terminan en los puntos de consumo y viviendas de los abonados.

Un punto básico en las redes de distribución de energía y particularmente conflictivo bajo el prisma de la problemática medioambiental lo constituyen las Estaciones y Centros de Transformación de la energía eléctrica. En cuanto a su ubicación, los centros de transformación pueden ser en caseta (C.T.C) o intemperie (C.T.I), existiendo también los denominados interiores por su ubicación en el interior de los edificios.

Red de distribución en baja tensión

El Reglamento de Baja Tensión establece como límite para la distribución en Baja Tensión la cifra de 1.000 V. En los cambios de dirección, cruces de calles o carreteras son necesarias las arquetas de registro. Dichas arquetas deberán llevar sistemáticamente un sumidero que permita el desagüe del agua que pueda entrar en ellas.

La adecuación de los tendidos a la distribución aérea o enterrada es una de las primeras cuestiones a plantear. En la ausencia de edificios y, más particularmente cuando se atraviesan terrenos cultivables o con aprovechamiento vegetal intensivo, la justificación de tendidos superficiales y aéreos es evidente ya que permite un mejor aprovechamiento del uso agrícola de los mismos. Pero su impacto visual puede hacerlos incompatibles en aquellos lugares en los cuales la belleza natural, paisajística o arquitectura histórica de los mismos debiera hacer obligado el tendido enterrado de las líneas eléctricas.

Características de la canalización

  • La canalización discurrirá en terrenos urbanizados y, preferiblemente, en las proximidades de las carreteras y caminos públicos.
  • Aunque los cables pueden ir directamente enterrados, lo deseable es que se ejecuten entubados y, en todo caso, los cruces de calzada siempre irán siempre entubados y hormigonados.
  • La instalación de los cables se realizará a una profundidad mínima de 80 cm.
  • Las canalizaciones proyectadas bajo tráfico rodado deberán llevar una solera de refuerzo de hormigón.

Relación con otras redes de servicios

Para la red en Media Tensión:

  • El cruce con líneas férreas se ejecutará siempre bajo tubo el cual se instalará siempre a una profundidad mínima de 1,50 m bajo las traviesas.
  • En el caso de cruzamiento o paralelismo con otros cables cuando vayan directamente enterrados se respetará una sección mínima de 0,25 m.
  • En el caso de cruzamiento o paralelismo con cables telefónicos o telegráficos, cuando vayan directamente enterrados, se respetará una distancia mínima de 0,50 m.
  • En el caso de cruzamiento con tuberías de agua o gas se respetará una distancia mínima de 0,20 m cuando el cable se encuentre directamente enterrado. Siempre es preferible que la disposición de los cables se realice en tubos perfectamente alineados y, a ser posible, estancos.
  • Con otros conductores de energía eléctrica en Alta Tensión: la distancia entre ellos deberá ser como mínimo de 0,25 m aunque puede disminuirse esta cifra si los conductores de Alta y Baja se encuentran dispuestos en tubos y conductos constituidos por materiales incombustibles como, por ejemplo, el hormigón.
  • Con cables de telecomunicación: los conductores de Baja Tensión se dispondrán en tubos o conductos de adecuada resistencia a una distancia mínima de 0,20 m.
  • Con calles y carreteras: los conductores se colocarán en conductos que permitan deslizar fácilmente los mismos a una profundidad mínima de 0,80 m.
  • Con ferrocarriles: los cruzamientos se efectuarán en conductos a una profundidad mínima de 1,30m con respecto a la cara inferior de la traviesa.
  • Con canalizaciones de gas y agua: los conductores se mantendrán a una distancia mínima de estas canalizaciones de 0,20 m.

Para la red en Baja Tensión:

-Con otros conductores de energía eléctrica: los conductores de Baja Tensión se pueden instalar paralelamente a otros de Alta Tensión manteniendo entre ellos una distancia no inferior a 0,25 m si bien esta distancia podrá disminuirse cuando alguno de ellos se disponga por el interior de un tubo protector. -Con cables de telecomunicación: los conductores de Baja Tensión se instalarán a una distancia de 0,20 m si bien esta distancia puede disminuirse cuando dichos conductores se establezcan por el interior de cables incombustibles como el hormigón. -Con canalizaciones de gas y agua: las condiciones de separación son las mismas que en el caso anterior pudiendo disminuirse debido a motivos especiales, y siempre que los conductores se establezcan en el interior de tubos. En el caso del gas deben tomarse además las medidas de renovación de aire y ventilación de los conductos, galerías y registros correspondientes a los conductores con objeto de evitar la posible acumulación de gases en los mismos.——-5.5. Determinación de la potencia total prevista.: Para determinar la potencia total de una vivienda hay que empezar por definir su grado de electrificación. El grado de electrificación es la potencia máxima que puede consumir una vivienda. El actual Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión establece tres posibles grados de electrificación para las viviendas: básico, medio o elevado, dependiendo de los aparatos electrodomésticos que se prevean en la vivienda o de la superficie de ésta: •Grado de elec. Mínima o Básica (3.000 W) para una superficie máxima de 80 m2(El grado de electrificación básico es el mínimo que se permite para las viviendas nuevas, de forma que permita la utilización de los aparatos eléctricos de uso común de la vivienda sin necesidad de obra posterior.). •Grado de electrificación Media (5.000 W) para una superficie máxima de 150 m2. •Grado de electrificación Elevada (8.000 W) para una superficie máxima de 200 m2(-superficie útil de la vivienda superior a 160 m². -si está prevista la instalación de aire acondicionado. -si está prevista la instalación de calefacción eléctrica. -si está prevista la instalación de sistemas de automatización. -si está prevista la instalación de una secadora. -si el número de puntos de utilización de alumbrado es superior a 30. -si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de uso general es superior a 20. -si el número de puntos de utilización de tomas de corriente de los cuartos de baño y auxiliares de cocina es superior a 6).—-–5.6. Determinación del número de Centros de Transformación.: Cada empresa suministradora dispone de unas tablas propias en las cuales se recoge la sistemática de cálculo del número teórico de centros de transformación en función de la densidad resultante y de los valores de la potencia de los transformadores que habitualmente manejan las citadas empresas. Y también que hay ciertas diferencias de método entre las diversas compañías. Por ello es necesario mantener un contacto directo con los técnicos de las mismas para definir concretamente los modelos a adoptar.—--5.7. Dimensionamiento de circuitos en Baja Tensión: Una vez situados los Centros de Transformación en función de las potencias consideradas se procede a proyectar los circuitos en baja tensión que suministrarán, mediante los cables eléctricos, los puntos de consumo según las modalidades de circuitos aéreos o subterráneos. Básicamente el método de cálculo es idéntico tanto para las redes aéreas como para las subterráneas. • Determinación de la sección del conductor: Viene impuesta por la caída de tensión máxima prevista para la línea cuando trabaja a plena carga. •MONOFÁSICA: La corriente monofásica es un sistema de distribución de corriente en el que la electricidad «viaja» por un sólo conductor o cable hasta el punto de alimentación. Es de uso generalmente doméstico porque esa línea o fase no da un ancho de voltaje muy poderoso, de 230v ± 10%. TRIFÁSICA: Para la alimentación elevada usarían un sistema trifásico, que constaría de tres cables conductores de la electricidad, siempre que ésta fuera de misma amplitud y frecuencia en los tres cables, pero con un desfase.—-—5.9. Control de Calidad: • Control de materiales. • Control de ejecución. • Pruebas de servicio. +Este control debe ser realizado por personal muy especializado, si bien integrado y encuadrado en la organización general del Control de Calidad de la Obra. En cuanto a los porcentajes de control a aplicar, los mismos lógicamente variarán en función de la importancia de los edificios a servir, pero es frecuente la recomendación de adoptar porcentajes variables entre un 50 y un 70 por 100 del número de elementos o de longitud de las canalizaciones, tanto en el tendido de las redes como en el utillaje eléctrico propiamente dicho. +Con un carácter muy limitado y meramente indicativo son frecuentes la aparición de anomalías como las que a continuación se indican: (oFalta de continuidad de los cables. oDefectos de aislamiento de los cables. oErrores en la identificación de los cables. oDefectos de conexionado de los conductores. o Carencias en la separación dimensional respecto a otras instalaciones y entre los propios cables. oProceso de tendido. oFijación y estado final de los cables. oLongitudes adecuadas de los conductores. oComprobación de las resistencias de tierra). +Completadas las actuaciones anteriores de forma satisfactoria se dará por finalizado el suministro e instalación correspondiente, lo cual será certificado por el Director de la Obra procediéndose seguidamente a la redacción y firma del Acta de Recepción Provisional.

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