Elementos de Redes Elctricas -

El objetivo de este capitulo es conocer los elementos fsicos que intervienen en la construccin de lneas de transmisin y redes de distribucin, diferenciando sus funciones y utilizacin de acuerdo a sus caractersticas elctricas.

3. Introduccin

3.1. Conductores areos y subterrneos. 3.2. Aislantes, aisladores. 3.3. Transformadores. 3.4. Protecciones. ---- 3.4.1. Contra sobretensiones transitorias. ---- 3.4.2. Contra sobrecarga y cortocircuitos. ---- 3.4.3. Rels. 3.5. Herrajes y accesorios.

Introduccin

En el proceso de transmisin y distribucin energa elctrica intervienen varios elementos fsicos importantes, entre los cuales se pueden destacar los conductores, los aisladores, los transformadores con sus respectivas protecciones, los rels y los herrajes.

En este captulo se profundizar sobre las caractersticas de estos elementos y su funcionamiento.

Conductores areos y subterrneos

CONDUCTORES ::.

El conductor es el elemento por el cual circula la corriente elctrica en una red, existen conductores de cobre, aluminio o de aleacin de aluminio ACSR.

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Figura 3.1.1. Conductor

Los cables empleados para Media Tensin, estn construidos por un conductor en cobre o aluminio, recubierto por una capa de polietileno semiconductor reticulado, alrededor de l existe un aislamiento en polietileno reticulado (XLPE) o en caucho etileno propileno (EPR), cubierto por una manto de polietileno semiconductor reticulado, seguido lleva una pantalla metlica en hilos o en cinta de cobre, todo este conjunto de elementos se encuentra protegido por una chaqueta de policloruro de vinilo (PVC) o Polietileno (PE).

Los cables para media tensin son fabricados para manejar tensiones entre 5 y 69 kV y temperaturas de 90C o 105C para aplicaciones especiales; existen cables para media tensin monopolares, tripolares y triplex. Dependiendo la tensin a la cual vayan a trabajar se manejan diferentes calibres AWG (American Wire Gauge); norma americana que especifica el tamao del conductor

Cable Monopolar: El cable monopolar consta de los elementos mencionados previamente y es utilizado en lugares hmedos o secos, para redes areas o en ductos subterrneos, en tensiones de 5, 8,15, 25, 35, 46 y 69 kV.

Figura 3.1.2. Cable Monopolar con Pantalla en Cinta de Cobre

Figura 3.1.3. Cable Monopolar con Pantalla en Cinta de Cobre - Vista Interior

Figura 3.1.4. Cable Monopolar con Pantalla en Hilos de Cobre

Figura 3.1.5. Cable Monopolar con Pantalla en Hilos de Cobre - Vista Interior

Tabla 3.1.1. Seleccin del calibre segn la tensin de trabajo

Cable Tripolar: El cable tripolar para media tensin consta de tres cables de cobre o de aluminio, cada uno aislado y los tres cubiertos por una sola chaqueta, es empleado para redes areas o ductos subterrneos de lugares secos o hmedos a tensiones 5, 8, 15, 25 y 35kV.

Figura 3.1.6. Cable Tripolar - Pantalla en cinta de cobre -

Figura 3.1.7. Cable Tripolar - Pantalla en cinta de cobre - Vista Interior

Tabla 3.1.2. Seleccin del calibre segn la tensin de trabajo - Cable Tripolar

Cable Triplex: El cable triplex esta conformado por tres cables monopolares enlazados es utilizado en redes de Media Tensin areas y subterrneas de lugares secos o hmedos a tensiones 5, 8, 15, 25 y 35 kV.

Figura 3.1.8. Cable Triplex

Figura 3.1.9. Cable Triplex de cobre - Pantalla en cinta de cobre - Vista Interior

Tabla 3.1.3. Seleccin del calibre segn la tensin de trabajo - Cable Triplex

Cable Semiaislado: Para redes elctricas ubicadas en lugares arborizados, o en algunas oportunidades en zonas industriales se emplea un conductor especial CABLE SEMIAISLADO, ya que utiliza aleacin de aluminio (ACSR) cubierto por una chaqueta de material termoestable, que lo protege contra la humedad, reduce inconvenientes en la prestacin del servicio por choques accidentales entre las lneas. Es empleado en redes con tensiones de 5,15, 25, 35 y 46 kV.

Figura 3.1.10. Cable Semiaislado

Figura 3.1.11. Cable para zonas arborizadas - Vista Interior

Tabla 3.1.4. Seleccin del calibre segn la tensin de trabajo - Cable Semiaislado

CONDUCTORES DE ALUMINIO DESNUDO ::.

Los conductores de Aluminio Desnudo son usados para transmisin y distribucin de energa elctrica en lneas areas.

Para este tipo de conductores se utilizan diferentes metales tales como: Aluminio 1350-H19. Aleacin de aluminio 6201-T81. Acero recubierto con zinc o con aluminio.

Los conductores que podemos encontrar con estas aleaciones y metales son:

AAC estn formados en su totalidad por alambres de aluminio AAAC por alambres de aleacin de aluminio ACSR estn formados por alambres de aluminio 1350-H19 reforzados con alambres de acero recubierto con zinc ACSR/AW por alambres de aluminio 1350-H19 reforzados con alambres de acero recubierto con aluminio ACAR se construyen de alambres de aluminio 1350-H19, reforzados con alambres de aleacin de aluminio 6201-T81.

Los conductores de Aluminio Desnudo CENTELSA se fabrican en diferentes clases de cableado: slido, AA, A B, segn la flexibilidad requerida.

Conductores AAC ASC:

Figura 3.1.12. Conductores AAC ASC

Descripcin: Conductor de Aluminio Cableado Concntrico.

Alambres de aluminio 1350-H19 cableados de forma concntrica.

Usos y Aplicaciones: Estos son utilizados el lneas areas de transmisin y de distribucin de energa elctrica en donde no se necesita una carga de rotura tan alta, se utiliza en vanos o tramos cortos, o como neutro en para cables de distribucin tipo mltiplex con fases de aluminio aisladas y cableadas alrededor del neutro en AAC.

Conductores AAAC:

Figura 3.1.13. Conductores AAAC

Descripcin: Conductor de Aleacin de Aluminio All Aluminum Alloy Conductor.

Alambres de aleacin de aluminio 6201-T81 cableados concntricamente.

Usos y Aplicaciones: Los conductores AAAC se usan en lneas areas de transmisin y distribucin

de energa elctrica. Como en el conductor anterior tambin se utilizan como neutro para

cables de distribucin tipo Mltiplex con fases de aluminio o aleacin de aluminio aislado y

cableado alrededor del neutro en AAAC.

Los conductores AAAC presentan una mayor capacidad de rotura adems y una buena

resistencia a la corrosin.

Conductores ACAR:

Figura 3.1.14. Conductores ACAR

Descripcin: Conductor de Aluminio Reforzado con Aleacin de Aluminio (Aluminum Conductor Aluminum Alloy Reinforced)

Construidos con alambres de aluminio 1350-H19 cableados concntricamente alrededor de un ncleo de aleacin de aluminio. En algunos conductores los alambres de aleacin de aluminio se encuentran distribuidos en capas, combinados con alambres de aluminio.

Usos y Aplicaciones: Los conductores elctricos ACAR se usan en lneas areas de transmisin y distribucin de energa elctrica, la relacin de carga de rotura a peso los hace excelentes para los sitios en donde se requieren buenas caractersticas de conduccin de corriente.

Conductores ACSR/AW:

Figura 3.1.15. Conductores ACAR

Descripcin: Conductor de Aluminio Reforzado con Acero recubierto con Aluminio.

Con un centro de acero y un recubrimiento de aluminio.

El ncleo puede ser un alambre de acero o puede ser un torn, conformado por 7 19 alambres cableados en forma concntrica.

En algunos cables ACSR/AW de 7 hilos, se encuentran alambres de acero distribuidos en la primera capa.

Usos y Aplicaciones: Los conductores ACSR/AW se usan en lneas areas de transmisin y distribucin de energa elctrica. Los cables ACSR/AW presentan muy buena carga de rotura,

Con diferentes cableados de ncleo de acero se pueden obtener diferentes cargas de rotura, sin sacrificar la capacidad de conduccin de corriente.

Aislantes, aisladores

AISLADORES ::.

Los aisladores son los elementos encargados de sostener los conductores en las estructuras bajo condiciones de viento y contaminacin ambiental; a la vez como su nombre lo indica asla el conductor de las estructuras y evitan el efecto corona; los aisladores en su mayora son fabricados en porcelana, ya que brinda gran resistencia a las condiciones ambientales por no ser un material poroso lo que limita la absorcin de agua. Existen diversos tipos de aisladores, entre los cuales se pueden destacar los aisladores de suspensin, aisladores tipo tensor, aisladores tipo pin y aisladores tipo carrete. Aislador de Suspensin: Este tipo de aislador o llamado tambin tipo disco es el mas empleado en redes de transmisin de energa elctrica, se utilizan cadenas de aisladores para suspende el conductor, el nmero de

elementos aisladores que debe tener la cadena se determina por la tensin de servicio en la lnea de transporte de energa. As, en las lneas a 110 kV, las cadenas suelen tener 6 7 elementos aisladores y en las lneas a 220 kV, 10 a 12. Existen aisladores de suspensin de 6y 10 los cuales soportan un esfuerzo mecnico de 10.000 y 15.000 libras.

Figura 3.2.1. Aislador de Suspensin

Aislador tipo Tensor:

El aislador tipo tensor es utilizado para suspender los conductores en redes de transmisin areas en las que existe un ngulo de giro mayor a 30 o en los extremos de la lnea, razn por la cual deben soportar esfuerzos mecnicos elevados, existen aisladores tipo tensor de 3 1/2, 4 1/4, 5 1/2, 6 3/4.

Figura 3.2.2. Aislador tipo Tensor

Aislador tipo Pin:

El aislador tipo pin es empleado en redes elctricas de distribucin, en estructuras en las cuales van crucetas, este, es empleado para sostener el conductor.

Figura 3.2.3. Aislador tipo Pin

Existen aisladores de pin sencillos y dobles y es seleccionado segn el nivel de tensin al cual va a trabajar, para 7.2 kV, 13.2kV, 15 kV se emplea pin sencillo y para 23 kV y 34.5 kV se emplea pin doble.

Aislador tipo Carrete:

El aislador tipo carrete se emplea en redes areas de distribucin de energa elctrica, en las estructuras que no llevan crucetas para sostener el conductor, el aislador es ubicado en perchas, estas pueden ser de uno, dos, tres, cuatro y cinco puestos segn la cantidad de lneas.

Figura 3.2.4. Aislador tipo Carrete

MATERIALES AISLANTES ::.

En las lneas de transmisin y distribucin de energa elctrica, el aislamiento elctrico es realizado principalmente por dos elementos el aire y los aisladores los cuales son fabricados en diferentes materiales como porcelana, vidrio y resina epoxica.

AIRE: El aire es elemento ms empleado en las Redes Elctricas para aislamiento, la rigidez dielctrica del aire se puede ver afectada por la contaminacin del ambiente, la altura sobre el nivel de mar y la densidad del aire.

El aire tiene una rigidez dielctrica de alrededor de 32 kV/cm a la presin normal, y alcanza un valor alrededor de 160 kV/cm a una presin de 100 N/cm2 y alrededor de 500 kV/cm para 300 N/cm2. El aire y otros gases tienen elevadsima resistividad y estn prcticamente exentos de prdidas dielctricas. Tienen en mayor o menor medida la propiedad comn que la rigidez dielctrica crece a medida que aumenta la presin.

PORCELANA: La porcelana es el material ms utilizado en la fabricacin de aisladores, esta conformado por arcilla, feldespato y cuarzo almina, la porcelana ofrece baja porosidad lo que ayuda a la baja absorcin de agua, alta resistencia al calor y resistencia mecnica.

VIDRIO: El vidrio empleado en la fabricacin de aisladores esta compuesto por slice, oxido de calcio y oxido de sodio, por ser un material frgil debe sufrir un proceso de endurecimiento, los aisladores de vidrio son empleados en zonas de alta contaminacin.

RESINA EPOXICA: Las caractersticas principales de este tipo de aisladores es la gran resistencia que presenta

contra impactos, brinda una baja posibilidad de filtracin y tiene un excelente dielctrico en comparacin con los aisladores de porcelana.

Transformadores

Un transformador es una mquina electromagntica, cuya funcin principal es la de aumentar o disminuir la magnitud de tensin en un circuito elctrico; se puede considerar que un transformador es de potencia cuando su potencia aparente es mayor de 500 KVA.

Figura 3.3.1. Transformador de Potencia

CLASIFICACION DE LOS TRANSFORMADORES ::.

Se clasifican segn la potencia y tensin de alimentacin en:

Transformadores de distribucin En la serie de 15 Kv y para montaje en poste o estructura en H.

Transformadores tipo su17bestacin Para tensiones en la serie de 15 kV o 34,5 kV y potencias hasta de 2000 kVA.

Transformadores de potencia Series de 15 kV en adelante con potencias superiores a 2000 kVA.

Tabla 3.3.1. Potencias Normalizadas

Tabla 3.3.2. Clasificacin por el tipo de fabicante

Tabla 3.3.3. Disposicin de smbolos

En el caso de un transformador en el cual puede elegirse la circulacin natural o forzada (Con las potencias correspondientes a cada caso), las designaciones son de tipo ONAN/ONAF, ONAN/OFAN, ONAN/OFAF.

PARTES QUE COMPONEN UN TRANSFORMADOR ::.

Ncleo: Chapas delgadas aisladas de silicio de granulo orientado.

Devanados: Se elaboran con conductores redondos, rectangulares, barras y flejes de cobre electroltico.

Tanque principal: Chapas lisas de acero laminadas en fro. Contiene los intercambiadores de calor.

Conmutador de derivaciones: Para potencias hasta de 500 kVA el rango de variacin esta entre +2,5 % y -7,5 %. Para potencias superiores, la variacin de los taps esta entre +/- 2 a 2.5 %

Pasatapas: Corresponden a los bujes de alta y baja tensin, con estos se permite la fcil conexin de los conductores.

Aislante lquido: Corresponde al refrigerante interno del transformador.

Aislantes slidos: Soportan la temperatura extrema del transformador en condiciones de trabajo. Es un aislante de clase Ao.

Tanque de expansin: Permite el depsito del aceite dielctrico del transformador en condiciones de trabajo.

Herrajes: Elementos que permiten la instalacin del transformador y la conexin de los conductores.

Empaques: Se fabrican de materiales resistentes a los aceites. Tienen buena resistencia al envejecimiento trmico.

Placas caractersticas: Contiene la informacin correspondiente al transformador.

Ventiladores: En el caso de ventilacin forzada, actan como medio de refrigeracin externa

Vlvula de sobrepresin: Medio de evacuacin de gases debidos a cortocircuitos internos.

Secador de aire: Permite la ventilacin interna del tanque garantizando un aire seco por medio de la silica gel.

CONCEPTOS TECNICOS ::.

Tensin nominal de un devanado Es la tensin especificada para aplicarse o desarrollarse en funcionamiento sin carga entre los terminales de un transformador.

Potencia nominal: Valor convencional de la potencia expresado en Kva. o MVA, que sirve de base al diseo del transformador.

Corriente nominal: Corriente que fluye a travs del terminal de lnea en un devanado, con base en la potencia nominal del transformador.

Derivacin: Derivacin tomada de los devanados de un transformador que permite modificar la relacin de transformacin de un transformador.

Prdida sin carga: Conocida como prdidas en vaco, que corresponde a las prdidas en el hierro cuando se aplica la tensin nominal en los bornes de entrada de uno de los devanados de un transformador

Prdida de carga: Potencia activa absorbida a la frecuencia nominal, cuando la corriente nominal fluye a travs de los terminales de lnea de uno de los devanados estando los terminales del otro en cortocircuito. Se conoce con el nombre de prdidas en el cobre.

Corriente sin carga (io): Conocida como la corriente de excitacin, al aplicarse la tensin nominal a la frecuencia nominal, estando los dems devanados a circuito abierto.

Tensin nominal de corto (uz): Equivalente de la tensin nominal en porcentaje aplicada en bornes para hacer circular en el devanado secundario la corriente nominal estando en cortocircuito.

Capacidad de carga: Corresponde a una determinada sobrecarga diferente a la potencia nominal, se puede admitir sobrecargas de un 10% en determinados momentos de trabajo.

Rendimiento: Es la razn existente entre la potencia activa suministrada por el transformador y la potencia de entrada al mismo.

Grupo de conexin: Indica la clase de conexin de los devanados de un transformador que expresa el desplazamiento angular de tensin del secundario con respecto al primario.

TPMPEPMC= Temperatura permanente mxima permisible, en el punto mas caliente Tabla 3.3.4. Tipos de clases

PROTECCIONES

Contra sobretensiones transitorias

El objetivo de un sistema de proteccin consiste en reducir la influencia de una falla en el sistema, hasta tal punto que no se produzcan daos relativamente importantes en l, ni tampoco ponga en peligro seres humanos o animales.

Las sobretensiones transitorias se caracterizan por su corta duracin, crecimiento rpido y valores de cresta muy elevados (varios cientos de kV).

Causas de sobretensiones transitorias:

Las causas que ocasionan una sobretensin transitoria son muy diversas, pero las que se presentan con frecuencia son las siguientes:

- Impacto directo de un rayo: Es el caso en el que se presenta una descarga atmosfrica o rayo directamente sobre algn equip o lneas areas, la sobretensin puede viajar varios kilmetros haciendo que los conductores de la instalacin se vean sometidos en breves periodos de tiempo a potenciales muy elevados que ocasionan la destruccin instantnea de los equipos elctricos conectados a dicha instalacin en el caso de una red de distribucin elctrica afectando a usuarios conectados a esta.

- Descargas atmosfricas lejanas: Casos en los que un edificio o estructura elctrica no ha sido alcanzado directamente por una descarga atmosfrica, el funcionamiento de la instalacin se ve afectado debido a la onda de expansin que se transmite a travs de las lneas de alimentacin de la red elctrica.

- Descargas atmosfricas entre nubes: Cuando se presenta una descarga atmosfrica que rebota de entre nubes. Las instalaciones elctricas pueden verse afectadas debido a las cargas de reflexin que se presentan en este fenmeno atmosfrico, lo cual provoca aumentos en el potencial de los conductores areos.

- Procesos de conmutacin: En estos se destacan operaciones de encendido y apagado, contactos a tierra accidentales, conmutaciones de cargas inductivas o capacitivas, que hacen que, al igual que en los tres casos anteriores, se produzcan riesgos de sobretensiones que provocan fallos en el funcionamiento normal de los equipos.

Los parmetros caractersticos de este tipo de elementos son los siguientes:

- Tensin nominal: - Mxima tensin continua en funcionamiento: - Nivel de tensin residual Ur: < 2 kV - Tiempo de respuesta: < 100 ns - Capacidad de descarga (10/350): 7 kA - Fusibles para evitar cortocircuito:160 Agl V25-B/

Tabla 3.1.1. Caractersticas de un modelo de proteccin contra sobretensiones transitorias de baja tension.

Contra sobrecarga y cortocircuitos

Son aquellos dispositivos que proteccin que se encargar de aislar y prevenir fallas mayores en sistemas o equipos, estos estn constantemente censando cada una de las variables del circuito, y en el caso de una anormalidad en el los valores censados, estos se disparan o entran en funcionamiento aislando la parte averiad de la que aun funciona:

Protecciones para redes de distribucin:

Proteccin contra sobrecarga Proteccin contra corto circuito Proteccin contra contactos a tierra

PROTECCION CONTRA SOBRECARGA ::.

Normalmente el dispositivo mide el calentamiento mediante el censado de la corriente que circula por el circuito el circuito.

Algunos sistemas se requieren conocer la imagen trmica (curva tiempo corriente admisible) del equipo que hay que proteger y as determinar los puntos que presentan la mayor posibilidad de entrar en falla.

En el caso de no poseer una imagen trmica, se puede realizar el mismo cansado con reles trmicos, ya que estos se disparan en cuanto la temperatura a sobrepasado la mxima permisible.

PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITO ::.

Debido al elevado valor que suelen alcanzar Las corriente de cortocircuito ocasionan rpido calentamiento de los conductores, su interrupcin debe realizarse en el menor tiempo posible.

El medio ms utilizado para la proteccin de cortos circuitos es el interruptor de potencia.

El interruptor: Es el medio de conexin y/o desconexin en circuitos de transmisin y distribucin, operando en condiciones de carga o cortocircuito. Adems es el aparato encargado de despejar automticamente por protecciones, las fallas que se presentan en las lneas de transmisin o en las subestaciones; tambin debe efectuar la operacin de recierre y en el menor tiempo posible con el fin de evitar la prdida de sincronismo del sistema. por razones de seguridad y confiabilidad, los interruptores se ubican donde se necesita proteger lneas, equipos y circuitos en los cuales se realicen maniobras o mantenimiento; por esta razn el interruptor tambin debe poderse operar manualmente.

Figura 3.4.1. Interruptor

Proteccin de distribucin: Con disparador de sobrecarga y cortocircuito fijo Con disparador de sobrecarga y cortocircuito regulable Rels electrnicos, selectividad cronomtrica

Cortacircuitos: Esta especificacin establece las caractersticas que deben reunir los cortacircuitos de distribucin tipo expulsin para servicio intemperie con tensiones nominales de 13.2 KV, de un polo y corrientes nominal de 100 amperios. Los cortacircuitos sern de tipo abierto para ser instalados a la intemperie en montaje vertical para proteccin de transformadores de distribucin y redes areas. La operacin ser por falla o manualmente mediante prtigas. Los cortacircuitos debern ser diseados y fabricados de acuerdo con lo establecido en las Normas ICONTEC 2133 (Especificaciones para cortacircuitos de distribucin y fusibles) y deben ser homologados por el CIDET.

Figura 3.4.2. Cortacircuitos

Los requerimientos ms importantes que debern cumplir, como mnimo, los cortacircuitos son los siguientes:

TENSIN MXIMA (KV.) CORRIENTE NOMINAL CONTINUA (A) 100 CORRIENTE NOMINAL DE INTERRUPCIN SIMTRICA (para tensin entre fases) A CORRIENTE NOMINAL DE INTERRUPCIN ASIMTRICA (para tensin entre fases) kA NIVEL BSICO DE AISLAMIENTO (BIL) 1.2/50 HS KV. PICO) a. Entre terminal y tierra b. Entre terminal y terminal

Las dimensiones as como pruebas y caractersticas mecnicas y elctricas del aislador debern cumplir con la norma ICONTEC 1285(ANSI C29.1) y la ANSI C.29.9.

PROTECCION CONTRA CONTACTOS A TIERRA ::.

Se utiliza Cuando en los equipos se presentan fallas de aislamiento, y estas se presentan por tensin. Sirven para prevenir accidentes al personal que se encuentra en contacto o manipula de forma accidental estos equipos.

La caracterstica ms importante de esta proteccin radican en que debe ser muy sensible y actuar en el menor tiempo posible.

Proteccin diferencial por alta impedancia

Protege contra fallas a tierra y entre fases, bajo condiciones de fallas externas permanece estable.

Rels

El rel es un equipo de procesamiento digital de seales, que mediante el monitoreo de seales elctricas detecta fallas en los elementos del sistema de potencia y genera la orden para que el interruptor se abra y el sistema quede aislado del punto de falla, para evitar que la prestacin del servicio se afecte. Otra funcin del rel, es mostrar el tipo de falla y la ubicacin precisa, haciendo efectiva la operacin de mantenimiento.

Figura 3.4.3. Rel

REL DE PROTECCIN ::.

El rel de proteccin es un equipo de procesamiento digital de seales, que mediante el monitoreo de seales elctricas como tensin, intensidad de corriente y frecuencia, detecta fallas en los elementos del sistema de potencia, generando la orden para que el interruptor se abra y el sistema quede aislado del punto de falla, de esta manera evita interrupcin o daos en el sistema.

En un sistema de potencia se pueden generar tres tipos de fallas: falla en el sistema de potencia, por ejemplo cuando ocurre un cortocircuito en la red, falla en la red, cuando se presenta una cada de tensin o corriente, una sobrecarga o una fluctuacin de potencia y una falla extraa al sistema, como el disparo de un interruptor sin existir falla.

Existen rels de proteccin mecnicos y de estado slido, los primeros son utilizados principalmente en grandes sistemas de proteccin o cuando es necesaria la utilizacin de varios tipos de rels, ofrecen seguridad (disparo solo en caso de falla) y confiabilidad (reaccin en los tiempos especificados).

En un sistema que utiliza rels de proteccin mecnicos las entradas se encuentran separadas galvnicamente y los transformadores de entrada poseen un blindaje entre los bobinados primario y secundario para evitar interferencias electromagnticas y a la salida se encuentran los rels mecnicos lo que facilita la conexin con los circuitos de mando y sealizacin.

Los rels de estado slido estn conformados por microprocesadores programables, ofreciendo un despliegue de ajustes, estado operacional, algunos parmetros del sistema, monitoreo y autodiagnstico del estado del rel; estos rel pueden ser analgicos, numricos o digitales y son los mas apropiados para instalaciones de alta tensin.

Los rels analgicos emplean un detector de nivel para comparar la seal de entrada con una seal de referencia.

Los rels numricos emplean un multiplexor para enviar la seal de entrada a un convertidor anlogo/digital, y as convertir la seal analgica en un valor numrico, el cual se utiliza para calcular valores determinados por medio de algoritmos que realiza un microprocesador, los resultados de estos clculos son comparados con valores predeterminados para conseguir una respuesta de la proteccin.

En los rels digitales la seal de entrada es convertida en ondas cuadradas y se evala comparando los ngulos de fase con una seal de referencia.

En las lneas de transmisin la mayora de las fallas son causadas por descargas atmosfricas, las cuales generan sobretensiones transitorias que producen un arco elctrico en los aisladores de las estructuras, rompiendo en algunos casos su aislamiento, cuando esto ocurre la falla se considera permanente; si la corriente de falla es interrumpida por un periodo de tiempo corto, el punto de falla se desioniza y cuando se energice de nuevo la lnea su aislamiento estar completo en este caso la falla es transitoria.

La mayora de las fallas que se presentan son transitorias, por esta razn se emplean controles automticos, los cuales en un periodo corto de tiempo despus de la accin de los rels cierran de nuevo los interruptores, existen diferentes tipos de recierres automticos: monopolar, tripolar, temporizado y restauracin automtica.

Recierre monopolar: En la mayora de los casos las fallas ocurren solo en una de las tres fases, por esto es suficiente abrir nicamente la fase en la que ocurri la falla, si esto se realiza en un tema paralelo dbil las otras dos mantienen el sincronismo; el sistema de proteccin conformado por el rel, el circuito de disparo y los interruptores deben estar en la capacidad de seleccionar la fase en la cual ocurri la falla, razn por la cual son mas complejos que los dems.

Recierre tripolar: En este tipo de recierre el interruptor abre sus tres polos al tiempo y en el momento de cerrarlos lo realiza sin verificar tensin de sincronismo, por esta razn no es recomendable su utilizacin cerca de centrales de generacin, ya que el generador en el momento del recierre podra encontrarse fuera de sincronismo con el sistema, los equipos utilizados son mas sencillos que los empleados en el recierre monopolar.

Recierre temporizado: Es empleado en recierres monopolares y consiste en realizar un segundo recierre si el primero no es exitoso, cuando se realiza el cierre la lnea es sincronizada por un extremo y energizada por otro, este proceso es lento y pone en riesgo la estabilidad del sistema en situaciones transitorias.

Restauracin automtica: Es un equipo local, que puede ser accionado o parado desde el centro de control, con l en el caso de un apagn total automticamente y en un orden especifico en el momento que se tenga tensin en la lnea todos los interruptores de la subestacin son cerrados para reestablecer el servicio.

Existen diferentes tipos de rels, entre los cuales se pueden destacar: el rel de voltaje, rel de corriente, rel de potencia y rel de frecuencia.

Rel de voltaje: El rel de voltaje protege el sistema de potencia de sobretensiones o subtensiones y de inversiones de secuencia.

Rel de corriente: El rel de corriente protege el sistema de potencia del aumento o disminucin de corriente elctrica.

Rel de potencia: El rel de potencia protege el sistema de potencia de cambios en el sentido del flujo de potencia, es decir que la potencia siempre vaya de la fuente a la carga y no inversamente.

Rel de frecuencia: El rel de frecuencia protege el sistema de potencia de variaciones en la frecuencia elctrica.

Herrajes y accesorios

Los herrajes y los accesorios son elementos importantes en las redes elctricas, son empleados para asegurar a la estructura las partes indispensables de la red como los transformadores,

aisladores y conductores; entre los cuales podemos mencionar los siguientes:

Abrazadera para Transformador Grapa Terminal tipo recta Grapa Terminal Tipo pistola

Tuerca de ojo Espigo con cuadrante o porta

aislador Guardacabos

Grapa de suspensin Grapa para varilla de tierra Capacete

Grapa tipo grillete Conduleta Tornillo maquina

Diagonal recta en varilla Brazo para luminaria Perno de ojo

Tornillo carruaje Diagonal en V Percha

Varilla de anclaje Cruceta Cinta y Hebilla Band-it