Instal·lacions de distribució
Resultats d'aprenentatge
En finalitzar aquesta unitat, l'alumne:
- Verifica el compliment de la normativa sobre encreuaments, proximitats i paral·lelismes a les instal·lacions que afecten la xarxa.
- Actua amb responsabilitat.
Material didàctic
Resum
Les xarxes aèries de distribució en baixa tensió (BT) són el conjunt de línies, equips i aparellatge que subministren energia elèctrica a les instal·lacions receptores i punts de consum.
Els conductors de les xarxes aèries de distribució poden ser:
- Aïllats, quan són instal·lats amb els cables separats per una distància de seguretat.
- Nus, quan el que s'instal·la són conductors aïllats cablejats en feix, que habitualment reben el nom de cables trenats.
Les línies aèries trenades de baixa tensió poden ser:
- Xarxes trenades posades, les quals s'utilitzen en zones urbanes i són directament posades sobre les façanes i els murs de les edificacions.
- Xarxes trenades tibades, les quals són preferentment de servei a les zones rurals o en habitatges aïllats i dispersos. La fixació dels cables de la xarxa tibada es pot fer de dues maneres diferents:
- Per tracció o suspensió, tot utilitzant el conductor neutre com a element portador del feix trenat.
- Un altre sistema d’instal·lació dels conductors consisteix en un cable fiador d'acer de 22 mm2 de secció que es tiba entre uns punts d'ancoratge.
Els plànols utilitzats per representar les xares aèries principalment són els següents:
- Plànols de situació i emplaçament, els quals mostren la ubicació de les obres.
- Plànols de planta, que són representacions de les plantes de les línies elèctriques fetes a escales reduïdes d'un ordre entre 1:2.000 a 1:500.
- Plànol de perfil, el qual representa la situació i la numeració dels suports, el seu tipus i també el sistema de fixació dels conductors, l'escala quilomètrica, les longituds de les obertures, els angles del traçat.
- Plànols d’elements constructius, com ara els suports, l'aparellatge, etc.
Els suports poden ser metàl·lics, de formigó o fusta i els esforços sobre els suports poden ser de tres tipus:
- Verticals quan exerceixen comprensió sobre el suport.
- Longitudinals quan exerceixen tracció sobre el suport.
- Transversals quan exerceixen flexió sobre el suport.
Segons l'esforç que han de suportar, els suports compleixen funcions diferents:
- Alineació: verticals i transversals per l’acció del vent.
- Angle: verticals i transversals.
- Ancoratge: verticals, longitudinals i transversals
- Fi de línia: verticals, longitudinals i transversals.
- Estellament: esforç resultant de diferents línies confluents al suport.
Hi ha diferents tipus de suports fets de formigó:
- Formigó armat vibrat compacte, entre les característiques del qual destaca la seva forma de tronc de piràmide. Aquest tipus de suport treballa a la compressió i la flexió. Poden ser normals i reforçats. Esforç secundari (FS). Esforç nominal (F).
- Formigó armat buit. N'hi ha de forma prismàtica o cilíndrica, tots dos buits, que habitualment reben el nom de suports centrifugats.
Els suports metàl·lics es poden classificar en els tipus següents:
- Suports de gelosia. L'estructura està constituïda per perfils laminats d’acer galvanitzat i la formen dues parts: el cap i el “fust”.
- de xapa tubular.
Una de les característiques dels suports o pals de fusta és que són fàcils de transportar, que duren uns deu anys i que porten un tractament de protecció fet de creosota.
Des d'un punt de vista tècnic els suports de fusta es diferencien per la classe, l'esforç nominal, la carrega de ruptura, la longitud, el perímetre en el cap i el perímetre a l'alçada d'1,80 m de la base.
La designació dels conductors està formada per grups de sigles ordenades que contenen lletres i nombres que varien segons el tipus de suport.
Els conductors utilitzats a les xarxes aèries han de ser preferentment aïllats i fets de coure, d'alumini o d'altres materials o aliatges que els fan tenir característiques elèctriques i mecàniques adequades.
Els conductors nus han de ser resistents a l'acció de la intempèrie i la seva càrrega de ruptura mínima a la tracció ha de ser de 410 daN i ha de satisfer les exigències que especifiquen les normes UNE 21012 o UNE 21018 segons si els conductors són de coure o d'alumini. Es consideren conductors nus els conductors aïllats per a una tensió nominal inferior a 0,6 / 1 kV. Es fan servir de manera especial i s'ha de justificar degudament; no es poden posar en zones d'arbrat o amb perill d'incendi.
Els conductors aïllats han de tenir una tensió assignada no inferior a 0,6 / 1 kV. Han de dur un recobriment que garanteixi una bona resistència a les accions de la intempèrie i han de satisfer les exigències que especifica la norma UNE 21030. La secció mínima permesa en els conductors d'alumini és de 16 mm2, i en els de coure, de 10 mm2. La secció mínima corresponent a altres materials és la que garanteixi una resistència mecànica i conductivitat elèctrica no inferiors a les corresponents als conductors de coure que abans hem esmentat.
La designació dels conductors trenats amb aïllament XLPE, d'acord amb les normes UNE 21123 I UNE 210130, s’efectua amb una seqüència de sigles i signes.
Els factors que determinen la secció del conductor trenats són els següents:
- La intensitat permanent admissible segons les condicions de la instal·lació.
- El valor i la durada de la intensitat del curtcircuit previst a la xarxa.
- Altres consideracions com, per exemple, la caiguda previsible de la tensió, el règim de càrrega variable, les pèrdues elèctriques, les alimentacions alternes, etc.
Els accessoris que s'empren en les xarxes aèries han d'estar degudament protegits contra la corrosió i l'envelliment, i han de ser capaços de resistir els esforços mecànics a què es puguin veure sotmesos, amb un coeficient de seguretat no inferior al corresponent del dispositiu d'ancoratge on estan instal·lats.
Els elements de subjecció utilitzats en les xarxes posades sobre façana està format per un conjunt de peces dissenyades per facilitar la fixació a l’estructura dels edificis, i, principalment, es tracta de suports, abraçadores i tacs.
Els elements utilitzats en la fixació dels conductors sobre suports són bàsicament de dos tipus:
- Suspensió. El conjunt d'elements de suspensió esta format per grapa, consola i ganxo.
- Amarratge. La fixació de la línia a les peces d’ancoratge es fa amb pinces d’amarratge
Els elements complementaris de xarxes aèries trenades poden ser aquests:
- Abraçadores com les que fan servei a les xarxes aèries trenades suspeses.
- Ganxos.
- Abraçadores de subjecció per a baixants.
- Bressols.
- Caputxons.
- Connectors.
- Maneguetes d’unió de conductors.
- Terminals.
- Accessoris (tacs per fixar ganxos i cargols, tubs de protecció, tensors de cables, subjectacables, protectors de cables, grillons.)
La funció de l'aïllador és aïllar elèctricament els conductors de les xarxes aèries nues, amb tensió, de la resta d'elements. N'hi ha de diferents menes:
- Aïlladors de politja.
- Aïlladors de suport.
- Aïlladors dobles.
- Aïlladors d’amarratge.
La ITC-BT-06 del REBT determina les condicions generals i especials que han de complir les instal·lacions aèries de baixa tensió:
- Condicions per a cables posats.
- Condicions per a cables tibats.
Condicions en encreuaments, proximitats i paral·lelismes. En situacions especials com encreuaments i paral·lelismes amb altres línies, amb vies de comunicació, amb rius i canals navegables o flotables, etc., s’han de complir les condicions que estableixen la ITC-BT-06 i l'apartat 3.9 del REBT,
Els factors que intervenen en les operacions de muntatge i manteniment de xarxes aèries de baixa tensió són els següents:
- Les especificacions del projecte.
- El pla de treball.
- Els criteris de qualitat.
- Les condicions de seguretat
- L'aplicació de la normativa vigent.
- Les tècniques i procediments requerits en cada cas.
El projecte consta dels documents següents:
- Memòria.
- Plànols.
- Pressupost.
- Plec de condicions.
- L'estudi de seguretat i salut.
- Annexos.
Els documents principals perquè es pugui fer la tramitació de les instal·lacions elèctriques BT són els següents:
- Un cop finalitzades les obres i fetes les verificacions i inspecció inicial, l'instal·lador autoritzat ha d'emetre un certificat d'instal·lació.
- Abans de posar en servei les instal·lacions, l’instal·lador autoritzat ha de presentar davant l'òrgan competent de la comunitat autònoma el certificat de direcció d'obra.
- Certificat d'inspecció inicial(si escau).
- També és obligatòria o necessària la sol·licitud de descàrrec, permís d’obra.
Un cop finalitzat el muntatge de la instal·lació de la xarxa de distribució s’ha de posar en servei la instal·lació segons el que estableix normativa reglamentaria, és a dir, l'article 18 del REBT.
Eines i instrumentació específica. L'aïllament pot ser de dues maneres:
- Parcial
- Total.
Han de portar un aïllament que compleixi els requisits mínims que estableix la norma UNE-EN 60900 sobre aïllament totes les eines manuals utilitzades en els treballs elèctrics:
- Tornavís.
- Alicates.
- Alicates de tall.
- Ganivet pelacables.
- Tallacables.
- Clau ajustable.
- Separador de fases.
- Claus fixos de torsió.
- Premsaterminals.
Com a instrumentació especifica, cal esmentar dos instruments:
- El discriminador bipolar de tensió i detector de seqüència de fases.
- El comprovador multifunció.
El muntatge de la instal·lació de la xarxa aèria posada sobre façana consisteix bàsicament en les operacions següents:
- Estesa dels conductors mitjançant elements de fixació (abraçadors, tacs, i cargols).
- Connexió dels conductors.
Operacions necessàries per dur a terme la instal·lació:
- Marcar i executar els forats d'un tram determinat.
- Col·locar i fixar en cada forat el suport.
- Efectuar l'estesa del feix de cables.
- Col·locar el cable en els suports i tancar-los.
El muntatge d’una instal·lació de xarxa aèria en suports es divideix en dues fases:
- Xapa metàl·lica plegada.
- Bobines o rodets per a longituds grans.
- Tibament del conductor. Un cop feta l'estesa dels conductors, es poden tensar. Per fer-ho, s'utilitza un polispast i unes mordaces o granota que tensen els conductors. Les fases del tibament són les següents:
- Amarrar el conductor en el suport de final línia.
- Clavar un punter a terra.
- Fixar el polispast al punter.
- Muntar un dinamòmetre.
- Fixar la granota al conductor.
- Estirar la corda solta del polispast.
- Amarrar el conductor.
El mesurament de la fletxa sobre el terreny es pot fer de diverses maneres, com, per exemple, amb aparells específics o per visualització, entre d'altres.
La conversió d'una línia aèria en una línia subterrània es pot fer de dues maneres:
- en façana;
- en suport.
Les tècniques de connexió i empalmament de conductors s'apliquen tal com ho especifica l'apartat 3.3. de la ITC-BT-06.
En el cas de les derivacions i unions s'utilitzen, entre altres sistemes, aquests:
- El premsatge per compressió amb connectors de petaca.
- La compressió per cargols amb connectors de ple contacte i de perforació.
Per fer empalmaments s’utilitzen maniguets d'unió amb maniguets aïllants.
La unió entre conductor i el born de connexió d’un element de la instal·lació es fa pel terminal de connexió.
El tipus de posada a terra del neutre que es triï depèn del tipus xarxa aèria de què es tracti:
- Posada a terra en xarxa sobre façana (elèctrode o pica i el cable de terra).
- Posada a terra en suports de fusta, formigó i metàl·lics.
La continuïtat del conductor neutre no pot ser interrompuda, excepte en les situacions que especifica el REBT, en l'apartat 3.6 de la ITC-BT-0.
En els plans de manteniment i avaries en xarxes aèries, les revisions de manteniment de les xarxes aèries es fan per mitjà d'una inspecció puntual, el reconeixement reglamentari i els mesuraments de la resistència de la posada a terra dels suports.
Els documents utilitzats en les operacions de revisió són les guies de revisió i els fulls de revisió.
Les avaries o defectes que es poden trobar en les xarxes aèries de BT poden ser els següents:
- de tipus aïllament;
- de tipus conductor;
- de tipus distàncies reglamentàries;
- de tipus encreuaments;
- de tipus ferramenta;
- de tipus fonaments;
- de tipus pas per zones arbrades;
- de tipus suport;
- de tipus aparellatge de BT;
- de tipus posada a terra.
Mitjançant el mesurador de resistència o Megger es poden identificar les avaries següents:
- averia per conductor tallat;
- avaria de contacte entre conductors;
- avaria de contacte entre conductor i terra;
- prova d'aïllament.
Els mesuraments característics i els paràmetres de control d’una xarxa aèria són els següents:
- La tensió nominal (U).
- La freqüencial (f).
- La resistència (R).
- La reactància del conductor (X).
- La intensitat màxima admissible (Imàx).
- La intensitat màxima de curtcircuit (Icc).
- El factor de potència.
- La caiguda de tensió (∇e).
- El moment elèctric d'una línia (M1).
- La pèrdua de potència.
- Els coeficients de simultaneïtat.
- La secció del conductor.
Els elements que la política de qualitat i prevenció de riscos laborals pren en consideració són aquests:
- La identificació i classificació de les activitats.
- Els factors de risc.
- Els riscos en treballs sense tensió (supressió de la tensió, reposició de la tensió).
- Els riscos en treballs amb tensió.
- Els equips i materials de protecció dels treballadors formats pels accessoris aïllants, eines aïllants o aïllades, perxes aïllants, dispositius aïllants, equips de protecció individual (EPI).
Més informació
Bibliografia bàsica
Sanz Serrano, J. L.; Toledana Gasca, J. C. (2010). Instalaciones de distribución. Madrid: Ediciones Paraninfo.
En aquest llibre de text, adaptat als continguts del nou cicle formatiu de grau mitjà d’Instal·lacions elèctriques i automàtiques, podreu consultar, contrastar i ampliar conceptes que s’han vist en aquesta unitat de “Xarxes aèries de distribució en baixa tensió.”
Guerrero Fernández, A. (2010). Instalaciones de distribución. Madrid: McGraw-Hill/Interamericana de España, S.L.
Aquest llibre pot ser usat, en part, per l'estudi de la qualificació professional de muntatge i manteniment de les instal.lacions elèctriques aèries de baixa tensió, així com del muntatge de les línies elèctriques aèries amb conductors trenats.
León Blasco, M. A.; Espinosa Malea J. M.; León Martín, L. F. (2010). Instal·lacions de distribució. Barcelona: Altamar-Marcombo.
En aquest llibre es desenvolupen els continguts del mòdul Instal·lacions de distribució pertanyent al CFGM en Instal·lacions elèctriques i automàtiques de la família professional d'Electricitat i Electrònica. Cada un dels capítols conté nombroses activitats distribuïdes al llarg dels seus apartats així com exemples resolts i exercicis d'aprofundiment.
Latorre Usán, S.; Navarro Márquez, J. A.; Navarro Sánchez M. L. (2007). Instalaciones de enlace y centros de transformación. Redes de de baja tensión e instalaciones de enlace. Volum 2. (2a edició). Barcelona: Cano Pina-Ediciones Ceysa.
En aquest llibre, tot i que no està adaptat al nou cicle formatiu de grau mitjà d'Instal·lacions elèctriques i automàtiques, podreu consultar els aparts, tipologia i estructura de les xarxes aèries de baixa tensió, tipus i característiques dels conductors, elements accessoris de xarxes aèries, eines i instrumentació específica.
Latorre Usán, S.; Navarro Márquez, J. A.; Navarro Sánchez M. L. (2007). Instalaciones de enlace y centros de transformación. Redes de media tensión y centros de transformación. Volum 1. (2a edició). Barcelona: Cano Pina-Ediciones Ceysa.
Aquest llibre a l'igual que l'anterior Instalaciones de enlace y centros de transformación no està adaptat al nou cicle formatiu de grau mitjà d'Instal·lacions elèctriques i automàtiques, podreu consultar els apartats, tipus i característiques dels suports, muntatge d’instal·lació de xarxa aèria en suports, posada a terra i continuïtat del conductor neutre, plans de manteniment i avaries en xarxes aèries.
Bibliografia complementària
Reglament electrotècnic per a baixa tensió amb les guies tècniques d'aplicació (2005). (Versió actualitzada). Barcelona: Marcombo.
El REBT és la normativa de referència per a les instal·lacions elèctriques en baixa tensió, la qual cosa el fa imprescindible per a l’estudiant i el professional de la branca elèctrica.
Referències bibliogràfiques
Adreces d'interès
A través d’aquesta pàgina trobareu material i accessoris utilitzat a les xarxes trenades aèries de baixa tensió fabricat per l'empresa Cahors. Al mateix temps podreu ampliar la informació, exposada a la unitat formativa, de cada component.
En aquesta pàgina podreu consultar la normativa tècnica de xarxes aèries de baixa tensió de la companyia Fecsa.
Aquesta pàgina principal permet accedir a la documentació de normes particulars de xarxes aèries de baixa tensió de la companyia Iberdrola.
Aquesta pàgina principal permet accedir a la documentació tècnica de xarxes aèries de baixa tensió de la companyia HC Energía.
http://www.isefonline2.com/index.asp
Es tracta del portal de l'Instituto Schneider Eléctrico de Formación (ISEF), que conté documentació tècnica de xarxes aèries de baixa tensió.
Aquesta pàgina permet accedir a projectes tipus de xarxes aèries de baixa tensió de diferents empreses (Iberdrola, Unión Fenosa, Endesa).
http://www.insht.es/portal/site/Insht/
Aquesta adreça permet accedir a l'INSHT (Institut Nacional de Seguretat i Higiene en el Treball), portal que conté gran part de la normativa exposada en la unitat formativa.
http://www.gencat.cat/oge/downloads/certificat%20inst_elec.doc>
L'adreça de la Generalitat de Catalunya conté els certificats de direcció d'obra, d'instal·lació, d'inspecció inicial i la sol·licitud de descàrrec.