SECCIÓN 1 SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA DE REDES SUBTERRÁNEAS

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1 SECCIÓN 1 SECCIÓN 1 SECCIÓN 2 MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA DE REDES SUBTERRÁNEAS

2 CONTENIDO SECCIÓN 2: MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA DE REDES SUBTERRÁNEAS CAPÍTULO 1: OBRA CIVIL BANCO DE DUCTOS Separadores de tubería Material de relleno de banco de ductos En aceras En calzadas Distancias de separación entre ductos eléctricos y otros servicios Profundidad Ancho de la zanja Cintas de señalización Ductos Ventajas Desventajas Tipos de ducto Características Configuración de ductos POZOS Dimensiones Forma Consideraciones Tapas de Hormigón Tapas de hormigón Apertura de tapas de hormigón Tapas de grafito esferoidal Identificación Bajo relieve Característica de la placa 2.5. Piso de los pozo

3 2.6. Soportes CÁMARAS ELÉCTRICAS Objetivo Requerimientos básicos Normas y reglamentos Equipos y materiales Especificaciones técnicas para obras civiles de las cámaras eléctricas 3.6. Dimensiones Parámetros y consideraciones para determinación de las dimensiones de las Cámaras eléctricas Equipos a instalarse Equipos de maniobra y protección Transformadores Acceso a las cámaras eléctricas Acceso del personal a las cámaras eléctricas Cámaras a nivel Cámaras subterráneas Acceso de los equipos a cámaras eléctricas 3.9. Especificaciones del hormigón de cámaras subterráneas bajo nivel de calzada Canalización dentro de las cámaras eléctricas Canalización para recolección de aceite del transformador Impermeabilidad Diseño para el sistema de ventilación de las cámaras eléctricas Consideraciones Pozos de acceso y evacuación de aire Ductos de acceso y evacuación de aire Sistema mecánico de ventilación Ventanas de acceso y evacuación de aire dentro de la cámara Canales para ingreso y salida de cables Malla electrosoldada BASES DE HORMIGÓN PARA INSTALACIÓN DE EQUIPOS

4 CAPÍTULO 2: OBRA ELÉCTRICA.. 1. CÁMARAS ELÉCTRICAS Iluminación interior Sistema de puesta a tierra.. CAPÍTULO 3: EQUIPOS Y ACCESORIOS TRANSFORMADORES Transformadores tipo sumergible Características generales Características constructivas Aplicaciones 1.2. Transformadores tipo pedestal Características generales Características constructivas Aplicación Instalación Distancias de seguridad 1.3. Transformadores convencionales con frente muerto Características generales Características constructivas Aplicaciones 1.4. transformadores tipo seco Características generales Características constructivas Aplicaciones Instalación EQUIPOS DE SECCIONAMIENTO Y PROTECCIÓN. 2.1 Celdas de medio voltaje aisladas en SF Características generales Características constructivas Aplicaciones Interruptor para redes subterráneas

5 2.2.1 Características generales Características constructivas Aplicaciones Conectores Aislados Separables Boquilla tipo pozo Boquilla tipo inserto Características Boquilla tipo inserto doble (Feet Thru Insert) Características Aplicaciones Conector tipo codo Características Generales Características constructivas Aplicaciones Conector tipo T Características generales Características constructivas Aplicaciones Codo Portafusible Características generales Características constructivas Aplicaciones Barrajes desconectables Características Generales Características Constructivas Aplicaciones Descargador o pararrayos Tipo Codo Características Generales Características Constructivas Aplicaciones. 3. ACCESORIOS

6 3.1 Terminales Media Voltaje Características Generales Características Constructivas Aplicaciones Empalmes de Medio Voltaje Características Generales Características Constructivas Aplicaciones Empalmes de Bajo Voltaje Características Generales Características Constructivas Aplicaciones Bushing de parqueo aislado Características Generales Características Constructivas Aplicaciones Tapón Aislado Características Generales Características Constructivas Aplicaciones.. 4. CABLES 4.1 Cables para red de MV Niveles de aislamiento Nivel de 100% Características principales Nivel de 133% Cables para red de BV Características principales TRANSICIÓN DE RED AÉREA SUBTERRÁNEA 5.1. Transición subterránea de medio voltaje Transición subterránea de bajo voltaje

7 6. ACOMETIDAS DOMICILIARIAS

8 Capítulo 1 OBRA CIVIL Página 1

9 1. BANCO DE DUCTOS 1.1 Separadores de tubería: Para conservar una distancia uniforme entre ductos se deberán utilizar separadores según especificaciones indicadas en la sección 3, estos deberán ser de láminas de PVC. La separación mínima horizontal y vertical entre ductos de un mismo banco será de 5 cm, independiente del diámetro de tubería y del nivel de voltaje empleado. La distancia longitudinal entre cada separador será de 2.5 m. Nota: Se debe aplicar los factores de corrección para el cálculo de la capacidad de corriente de los conductores de acuerdo a la distancia de separación entre tuberías y a la profundidad a la cual estarán instaladas. 1.2 Material de relleno de banco de ductos: En Acera Cuando el banco de ductos este instalado bajo las aceras el material de relleno será de arena y opcionalmente de hormigón de 140 Kg/cm 2 de requerirse una mayor resistencia mecánica. El fondo de la zanja tendrá un terminado uniforme sobre el cual se colocará una cama de arena o ripio de 5 cm dependiendo del material de relleno del banco de ductos que puede ser arena u hormigón respectivamente, consiguiendo un piso regular y uniforme, de tal manera que al colocar la primera fila de los ductos, esta se apoye en toda su longitud. Página 2

10 Cuando el material de relleno del banco de ducto es arena, luego de colocar la primera fila de ductos se colocará el separador de tubería seguido de una capa de arena de 5 cm y así sucesivamente hasta completar el número de ductos requeridos. La última capa de arena será de 10 cm de altura sobre el último ducto. Cuando el material de relleno del banco de ducto es hormigón, se debe armar el banco de ductos con los separadores según lo requerido, y se debe rellenar todo de hormigón hasta una altura de 10 cm por encima de la última tubería En ambos casos, después de la capa de 10 cm sobre el ultimo ducto ira una capa de 20 cm de material de relleno (libre de piedra) compactado manualmente, la siguiente capa de 10 cm será compactada en forma mecánica, luego de esto se colocará una capa de 10 cm de subbase compactada (arena o ripio) que depende del material de terminado de la acera si es adoquín u hormigón respectivamente. La distancia de las paredes de la zanjas hacia los ductos será de 10 cm En Calzada Cuando el banco de ductos este instalado bajo las calzadas el material de relleno deberá ser de hormigón con resistencia mínimo de 180 Kg/cm 2, hasta 10 cm por encima del ducto superior Sobre el banco de ductos se colocará material de relleno (libre de piedra) dos capas de 25 cm compactado en forma mecánica, luego de esto se colocará una capa de 10 cm de subbase compactada (arena, ripio o lastre) que depende del material de terminado de la calzada si es adoquín, hormigón o asfalto respectivamente. El fondo de la zanja tendrá un terminado uniforme sobre el cual se colocará una cama de ripio de 5 cm. 1.3 Distancias de separación entre banco de ductos eléctricos y otros servicios: La separación horizontal mínima entre bancos de ductos eléctricos y otros servicios será de 25 cm, no se instalará ductos de otros servicios paralelamente por encima o debajo de ductos eléctricos, en casos excepcionales la separación vertical será la misma indicada anteriormente. Página 3

11 1.4 Profundidad: La siguiente tabla indica la profundidad mínima a la que deben instalarse los ductos o bancos de ductos. Esta profundidad debe considerarse con respecto a la parte superior de los ductos. Localización Profundidad mínima (m) En lugares no transitados por vehículos 0.6 En lugares transitados por vehículos 0.8 En los casos que no se puedan obtener estos valores de profundidad mínimas, se deberá colocar en todo el trayecto de la zanja hormigón de resistencia mecánica tal que garantice la misma protección al banco de ductos que con las condiciones de profundidades mínimas establecidas en el cuadro anterior. 1.5 Ancho de la zanja: El ancho de ésta debe ser tal, que permita colocar la plantilla, hacer el acoplamiento sin dificultad y compactar el relleno. Bd = N * D + (N-1)e + 2x Donde: Bd: Ancho de la zanja. N: Número de tubos (vías) en sentido horizontal. D: Diámetro exterior del tubo. e: Espacio entre tubos (Mínimo 5 cm). x: Distancia entre la tubería y la pared de la zanja. (Mínimo 10 cm) 1.6 Cintas de señalización: Para indicar la existencia de ductos eléctricos se debe colocar una cinta o banda de PVC en toda la trayectoria del banco de ductos. La cinta o banda se colocará a una profundidad de 20 cm medidos desde el nivel del piso terminado de la acera o calzada. Página 4

12 Cuando el ancho de la zanja es menor o igual a 0.5 m se colocará una cinta de señalización, si la zanja es mayor a 0.5 m se colocará dos cintas de señalización. La cinta de señalización deberá contener la siguiente información: Señal de advertencia de peligro de riesgo eléctrico. (ISO 3864) Leyenda de advertencia de la presencia de cables eléctricos. Logotipo de la empresa distribuidora. 1.7 Ductos: Los cables están protegidos mediante tuberías que deben ser de PVC Ventajas: Relativamente fácil el remplazo de cables y el cambio de calibre. Mecánica y ambientalmente superior que el de enterrado directo. Suministra protección al cable contra excavaciones posteriores. Previsión para el incremento de la demanda futura. Alta confiabilidad Desventajas: Mayor costo inicial Menor capacidad de corriente No puede ser empalmado, secciones enteras deben ser remplazadas. Página 5

13 1.7.3 Tipo de ducto: Según la Norma NTE INEN 2227 y NTE INEN 1869 deberán instalarse tubo PVC de pared estructurada e interior lisa tipo B para red de MV y BV (diámetro de 110 y 160 mm) y tubo PVC del tipo II pesado para alumbrado público y acometidas domiciliarias (diámetro 50 mm) Características: Los ductos con conductores y de reserva deben taponarse a fin de mantenerlos libres de basura, roedores, agua, etc. Los accesorios como pegamento, anillos de goma y tapones tienen que ser diseñados para uso con la tubería arriba especificada. Se utilizará únicamente los materiales provenientes de fábricas que tengan el sello de calidad INEN. El color del ducto para instalaciones eléctricas subterráneas será de color naranja. La suma del área de la sección transversal de todos los conductores o cables en una canalización no debe exceder 40% de la sección transversal interior de la canalización. NEC Ductos y tubería metálica a emplear en las canalizaciones y transiciones Calibre del conductor (AWG o kcmil) 1/0, 2/0, 3/0, 4/0, 250, 300, 350, 500 Tensión (kv) Diámetro del ducto (mm) Transición Ducto (mm) , 1/0, 2/0, 3/0, 4/0, 250, 300, , 2, 1/0, 2/0, 3/0, 4/ , 4, 2, 1/0 0.6 (Alumbrado Público y acometidas) Nota: En todos los casos incluyendo las redes y acometidas en bajo voltaje, el número máximo de conductores no puestos a tierra (fases), por ducto será 3, más el neutro Configuración de ductos: La configuración de los ductos dentro de una misma zanja estará dada en base al número de filas por número de columnas: Se pueden utilizar las siguientes configuraciones de ductos, donde el primer dígito indica el número de filas y el segundo dígito indica el número de columnas. Página 6

14 Fila x Columna Fila x Columna Fila x Columna 1x2 1x3 1x4 2x2 2x3 2x4 3x2 3x3 3x4 4x2 4x3 Nota: Para los sistemas de comunicación de equipos eléctricos, se colocará en toda canalización un triducto de polietileno de pared exterior lisa e interior con estrías longitudinales, de 40 mm de diámetro. 2. POZOS Se utilizarán pozos cuando existan cambios de dirección, transición aérea a subterránea, así como a lo largo de los tramos rectos de la ruta del circuito. La distancia entre pozos dependerá del diseño, esta distancia estará entre 30 y 60 metros. Los pozos deben mantener un espacio de trabajo limpio (cables y accesorios sujetos a la pared), suficiente para desempeñar las labores de mantenimiento. Los pozos serán construidos con paredes de hormigón armado de 210 Kg/cm 2 (en calzada) o de mampostería de ladrillo o bloque de hormigón pesado en acera. El espesor de la pared será como mínimo de 12 cm. Las paredes interiores de los pozos construidos de mampostería de ladrillo o bloque serán enlucidas con mortero 1:3 y alisadas con cemento. Página 7

15 Las tapas de los pozos podrán ser de: Hormigón armado: Tendrá un marco y brocal metálico. El espesor de la losa de la tapa será de 70 mm (solamente para acera). Acero dúctil o grafito esferoidal: Clase D kn (para calzada o acera). 2.1 Dimensiones: Dependiendo del tipo, los pozos se construirán según las dimensiones interiores establecidas en esta homologación. TIPOS Largo (m) Ancho (m) Profundidad (m) Aplicación Tipo A AP-ACOMETIDA Tipo B MV BV-AP Tipo C MV BV-AP Tipo D MV BV-AP Tipo E MV BV-AP Las profundidades indicadas en la tabla son mínimas y podrá aumentar dependiendo de cantidad de ductos a instalarse. Los pozos tipo C serán utilizados para derivaciones en bajo voltaje Los pozos tipo C y D se construirán con 2 tapas que cubran el área del mismo. En el pozo tipo E se podrán colocar módulos premoldeados para derivación y seccionamiento. Este tipo de pozo irá con una tapa de hierro esferoidal. Los pozos tipo D y E se construirán normalmente en las esquinas Página 8

16 2.2 Forma: Los pozos se construirán de forma cuadrada o rectangular según el ángulo que forme el banco de ductos. En caso de ser necesario se construirá pozos de forma octogonal. 2.3 Consideraciones: En las calles y veredas en donde se construyen los pozos y ductos, generalmente existen instalaciones de agua potable, alcantarillado, teléfonos, energía eléctrica, etc., por lo cual, durante el diseño y la construcción se deberá consultar y coordinar con las entidades responsables de estos servicios para contar con los planos e información correspondientes de las instalaciones existentes. La distancia entre la parte inferior de los ductos más profundos y la base del pozo debe ser mínimo de 10 cm. El banco de ductos debe estar centrado con respecto a las paredes laterales del pozo. El banco de ductos no podrá rebasar el nivel de pared terminada del pozo, quedaran a 5 cm antes de salir a la superficie interior del pozo para dar una curvatura con radio de 3 cm (chaflán) para que ingresen los cables al ducto sin daño a la chaqueta. 2.4 Tapas Tapas de hormigón Las tapas de hormigón tendrán un marco y brocal metálico construido de pletina de acero de espesor de 4 mm y 50 mm de base por 75 mm de alto con una abertura de 110 grados tanto para el brocal como para el marco de la tapa. La resistencia del hormigón de la tapa será de f c=210 kg/cm 2, de 70 mm de espesor en vereda y 150 mm en calzada con armadura Ø=12 mm cada 100 mm, en ambas direcciones. Página 9

17 Tapa de pozo tipo B El marco y brocal deberá tener un recubrimiento de pintura anticorrosiva, mínimo de dos capas. Con el fin de que el brocal se empotre correctamente este dispondrá de anclajes que irán embebidos al contorno del pozo Apertura de la tapa de hormigón Para el levantamiento de la tapa de los pozos se dejara dos orificios sin fundir formados por tubo metálico rectangular de ¾ x 2 ubicados adecuadamente para distribuir el peso de la tapa y soldados a la armadura, que atraviesan todo el espesor de la misma, los cuales permiten el ingreso de una varilla de hierro doblada en la punta en forma de L que sirve para levantar la tapa. Página 10

18 2.4.2 Tapas de grafito esferoidal Los pozos ubicados en calzada obligatoriamente deberán tener una tapa de grafito esferoidal (acero dúctil) clase D kn de dimensiones indicadas en la tabla del punto 2.1, pudiendo ser de una o dos tapas articuladas de acuerdo a la dimensión del pozo, estas deberán cumplir con las especificaciones técnicas indicadas en este documento. Estas tapas dispondrán de un seguro de cierre de ¼ de vuelta con su llave respectiva. Las tapas en fundición dúctil, están soportadas en un marco de acero galvanizado, que provee el soporte y bisagras para las tapas. El diseño de la tapa provee un soporte antideslizante para los vehículos y peatones Identificación: Para la identificación de las tapas de los pozos se lo realizara en bajo relieve o se colocará una placa de hierro fundido Bajo relieve: Letra: Técnica Ancho: 4 cm Altura: 7 cm Página 11

19 Deberá constar: Siglas de la empresa distribuidora. Nivel de voltaje MV y/ó BV Año de fabricación (opcional) Numeración de la tapa (opcional) Características de la placa: Largo: 15 cm Ancho: 10 Espesor: 0.5 cm Letra: Técnica Deberá constar: Siglas de la empresa distribuidora. Nivel de voltaje MV ó BV Año de fabricación (opcional) Numeración de la tapa (opcional) 2.5 Pisos de los pozos: Dependiendo del nivel freático de la zona donde se esté construyendo el sistema subterráneo, el piso de los pozos podrá ser: Piso con hormigón y drenaje El piso de los pozos se fundirá completamente con una capa de hormigón de 10 cm mínimo y se ubicará un drenaje, el cual es opcional a juicio de la empresa, dependiendo del nivel freático de la zona donde se esté instalando el sistema subterráneo. Este drenaje constara de un sifón el cual estará conectado al sistema de alcantarillado público mediante una tubería de PVC de 50 mm de diámetro mínimo, preferiblemente pluvial. En la losa de piso se dará la inclinación del 1,5 % hacia el drenaje. Piso sin hormigón y material filtrante El piso del pozo estará constituido por una capa de material filtrante de 10 cm mínimo (grava) que ocupará toda su área. Página 12

20 Piso con hormigón y material filtrante El piso de los pozos estará constituido por una loseta de hormigón de 10 cm mínimo con una inclinación del 1,5 % para evacuar el agua hacia una franja sin fundir rellena de material filtrante (grava), esta cubrirá al menos el 10 % del área total del piso del pozo. 2.6 Soportes: Los cables dentro de los pozos deben quedar fácilmente accesibles y soportados de forma que no sufran daño debido a su propia masa, curvaturas o movimientos durante su operación, para ello los pozos dispondrán de soportes de acero galvanizado o fibra de vidrio para sujetar y ordenar los conductores que se encuentren dentro de este. Los soportes de los cables deben estar diseñados para resistir la masa de los propios cables y de cargas dinámicas; mantenerlos separados en claros específicos y ser adecuados al medio ambiente. Los cables deben quedar soportados cuando menos 10 cm arriba del piso para estar adecuadamente protegidos. La ubicación de los soportes debe permitir el movimiento del cable sin que exista concentración de esfuerzos destructivos. 3. CÁMARAS ELÉCTRICAS 3.1 Objetivo: Los proyectos de diseño y construcción de cámaras eléctricas para el empleo de las empresas distribuidoras, se regirá por las presentes especificaciones técnicas, las cuales tienen por objeto definir las características que deben satisfacer las obras necesarias para la adecuada utilización de dichas cámaras, parámetros eléctricos requeridos, los materiales de construcción, diseños propuestos, iluminación interior, ventilación, drenaje, planos de distribución, detalles constructivos y otros según su aplicación. Página 13

21 3.2 Requerimientos básicos: Las especificaciones de cámaras, deben contemplar entre otros aspectos, la estética, seguridad, operatividad y la necesidad eléctrica. En general, una vez terminada la construcción de las cámaras, se deberán comprobar que las obras civiles cumplan con el objetivo de alojar técnicamente los equipos eléctricos de acuerdo a las normas especificadas. Todos los aspectos técnicos de construcción y diseño contendrán planos y documentos del proyecto. 3.3 Normas y reglamentos: El diseño y la construcción de la obra civil se ejecutarán de acuerdo con la última versión vigente de las siguientes normas y reglamentos: INEN ACI ASTM AAHSTO Instituto Ecuatoriano de Normalización. Código de Construcción para Concreto Reforzado. Organismo internacional de Normalización de EEUU. Sistema de clasificación de suelos. Las normas y reglamentos de obra eléctrica son los siguientes: IEC ISO INEN NEC ASTM ICEA NEMA NTE IET IEEE Comisión Electrotécnica Internacional. Organización Internacional de Normalización. Instituto Ecuatoriano de Normalización. Código Eléctrico Nacional. Organismo internacional de Normalización de EEUU. Asociación de Ingenieros de Cables. Asociación de Fabricantes Eléctricos. Norma Tecnológica de Edificación. Institute of Electrical and Electronics Engineers 3.4 Equipos y materiales: Los equipos, materiales y demás componentes a utilizar en las obras, deberán ser nuevos y de primera calidad, tendrán que cumplir las especificaciones técnicas descritas en la sección 3 y además deberán estar certificados por Organismos de Certificación Acreditados. Página 14

22 3.5 Especificaciones técnicas generales para obras civiles de las cámaras eléctricas: La cámara estará diseñada para uso exclusivo de energía eléctrica. Será construida previa verificación de las especificaciones técnicas de los equipos a instalar. Se construirá en el sitio más idóneo desde el punto de vista eléctrico y considerando las estructuras existentes en el lugar, ejecutando las obras civiles para la cimentación, instalaciones eléctricas, seguridad y el equipamiento completo indicado en estas especificaciones. Las cámaras cumplirán las especificaciones que se detallan más adelante, debiéndose entender éstas como características mínimas, pudiendo la empresa distribuidora sugerir especificaciones similares o que superen las mismas de acuerdo a su necesidad. La cámara será resistente a esfuerzos externos, ventilada adecuadamente, resistente a cualquier medio ambiente, resistente al fuego, impermeable y hermética, con acabados adecuados. Se dispondrá de un acceso libre desde la vía pública para el personal de la empresa distribuidora. 3.6 Dimensiones: Las dimensiones interiores de las cámaras dependerán directamente de la potencia, número de transformadores y de las medidas de los equipos a instalarse, pudiendo variar sus medidas en función de las distancias mínimas de seguridad para evitar accidentes de las personas que trabajen dentro de ésta Parámetros y consideraciones para determinación de las dimensiones de las cámaras eléctricas: Las dimensiones interiores mínimas de las cámaras de las empresas distribuidoras y particulares con celdas o interruptores de M.V de tres vías y tablero de distribución de BV para potencias de 250 hasta 800 kva, se dan en el cuadro siguiente, en función del número de transformadores y del voltaje nominal que alimenta a la cámara. Numero de Voltaje nominal de la línea de Dimensiones mínimas (cm) transformadores distribución en Medio Voltaje A B H 1 < 24 kv < 24 kv Página 15

23 Las dimensiones interiores mínimas de las cámaras eléctricas con un transformador menor a 250 kva están dadas en función de la medida de los equipos y de las distancias de seguridad. En este tipo de cámaras estarán instaladas exclusivamente el transformador de distribución y su respectivo seccionamiento o protección con barrajes desconectables o celdas de MV, mínimo 3 circuitos de MV. Ninguna cámara podrá ser inferior a estas medidas: Largo= 3 m Ancho= 2.2 m (Transformador Monofásico) Ancho= 3.7 m (Transformador Trifásico) Alto= 3 m 3.7 Equipos a instalarse Los equipos subterráneos que se instalen dentro de pozos y cámaras deben ser del tipo sumergible. (NEC Articulo 923-7b) Las Cámaras eléctricas de distribución pueden ser Subterránea o a Nivel. Las mismas conformadas por equipos de maniobra, protección y transformadores. pueden estar Equipos de maniobra y protección: En Cámaras Subterráneas deberá utilizarse equipos de seccionamiento y protección tipo sumergible como: módulos premoldeados (conectores tipo codo, tipo T o codo portafusible), barrajes desconectables e interruptores de MV aislados en SF6. En Cámaras a nivel deberá utilizarse equipos de seccionamiento y protección como: celdas de MV, módulos premoldeados (conectores tipo codo, tipo T o codo portafusible), barrajes desconectables y tableros de distribución de BV Transformadores: En Cámaras Subterráneas deberá utilizarse transformadores tipo sumergible. En Cámaras A nivel deberá utilizarse transformadores convencionales con frente muerto. Página 16

24 En cámaras a nivel construidas en pisos superiores al primero y en lugares de alto riesgo de incendio que imposibilitan el uso de transformadores refrigerados en aceite deberá utilizarse transformadores tipo seco. En lugares a la intemperie deberá utilizarse transformadores tipo pedestal instalado sobre una base de hormigón. 3.8 Acceso a las cámaras eléctricas: Acceso del personal a las cámaras eléctricas: Cámaras a Nivel: Las cámaras a nivel tendrán una puerta de acceso que abrirá hacia el exterior, de 2.30 m de altura y 1.4 m de ancho, como mínimo. Las puertas deberán ser metálicas con una cerradura que impida el ingreso a personal no autorizado. Para ayudar a la ventilación de la cámara eléctrica, la puerta de acceso deberá tener rendijas para el ingreso o salida de aire en la parte superior e inferior de la misma. Las puertas de la cámara se construirán en lámina metálica de espesor 1.5 mm y con una resistencia al fuego mínimo de 3 horas. (NEC ). En todos los casos el espacio de trabajo será adecuado para permitir la apertura de las puertas en un ángulo de 90 grados por lo menos. En el diseño de los accesos a la cámara se tendrá en cuenta las dimensiones del mayor de los equipos a albergar, de tal forma que no presenten dificultades en la entrada y salida de los mismos Cámaras Subterráneas: En la losa superior de las cámaras se dejará boquetes de 70x70 cm para el ingreso de personal de mantenimiento, (Norma NEC , mínimo 56x65 cm), en los cuales se colocarán tapas de fundición de acero dúctil o grafito esferoidal, que deberán cumplir con las especificaciones técnicas indicadas en este documento. Página 17

25 Debajo de esta tapa se deberá instalar una rejilla como seguridad extra para evitar el ingreso de personal no autorizado con su respectivo dispositivo de seguridad. Esta será de hierro. (Ver especificaciones y dibujo). Para el ingreso y salida del personal a las cámaras eléctricas se instalará una escalera telescópica vertical de hierro galvanizado, la escalera será de tubo galvanizado de 25,4 mm de diámetro, con peldaños dispuestos cada 30 cm soldadas a un marco del mismo tubo y asegurada a la pared del ducto de acceso. La parte inferior de la escalera descansará sobre una plataforma de hormigón situado a una altura de 60 cm del piso de la cámara, desde la cual se accederá a él utilizando peldaños de hierro u hormigón. (Ver especificaciones y dibujo). Página 18

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27 NOTA: Las dimensiones de acceso son independientes de las dimensiones de las cámaras definidas anteriormente Acceso de los equipos a las cámaras eléctricas: El espacio físico para el ingreso de los equipos a la cámara eléctrica subterránea podrá ser: Losas de hormigón móviles. (2 losas) Tapas de acceso metálicas de dimensiones apropiadas para el ingreso de los equipos que servirá también para el acceso del personal Las losas de hormigón móviles deberán situarse preferentemente sobre el área de instalación del transformador para facilitar la entrada de este equipo. En forma equidistante en cada losa se dejara 4 orificios de una pulgada de diámetro debidamente sellados los cuales servirán para introducir un sistema que permita el izado de las mismas en caso de reposición de equipos. Tendrá un refuerzo de perfil metálico de acero galvanizado alrededor de ésta. Será construido con hormigón armado f c = 240 Kg/cm² con doble refuerzo al igual que la losa fija. Las dimensiones mínimas de las losas de las tapas serán de 0.70m de ancho por 2.30m de largo. 3.9 Especificaciones del hormigón de cámaras subterráneas bajo nivel de calzada: Las resistencias del hormigón armado serán las siguientes: Tipo A: 240 kg/cm 2 para lo que corresponde a losas tanto móviles y fijas para soportar el paso Vehículos. Tipo B: 210 kg/cm 2 para todas las paredes y pisos. Tipo de Estructura Tipo de Concreto Resistencia f c Piso Hormigón simple 210 Kg/cm2 Paredes Hormigón armado 210 Kg/cm2 Losa Superior Fija Hormigón armado 240 Kg/cm2 Losa Superior Móvil Hormigón armado 240 Kg/cm2 Página 20

28 Estos valores de resistencia del hormigón armado se determinaron que son idóneos y aptos para resistir esfuerzos de hasta kg de peso sin sufrir ninguna alteración o daño de sus características mecánicas. Las paredes y el techo de las cámaras deben construirse de materiales que tengan la resistencia estructural con un acero de refuerzo fy= 4200 Kg/cm 2 adecuada a las condiciones que puedan presentarse y una resistencia mínima al fuego de tres horas. Los pisos de las cámaras en contacto con la tierra deben ser de hormigón simple de un espesor mínimo de 10 cm y cuando la cámara se construya sobre un espacio libre o arriba de otros pisos, el piso debe tener la adecuada resistencia estructural para la carga soportada y una resistencia mínima al fuego de tres horas. Para los propósitos de esta Sección no se permiten construcciones atornilladas ni con paredes de paneles Canalización dentro de las cámaras eléctricas Las cámaras deben contener canales perimetrales y rejillas a nivel del piso, las dimensiones de los canales aproximadamente serán de 0,4m a 0.5m de ancho y 0,6m de profundidad, dentro de las cuales alojaran a los conductores de bajo y medio voltaje colocados sobre bandejas portacables. Los canales tendrán una ligera inclinación hacia un pozo recolector ante posibles filtraciones de agua al interior de la cámara. Desde este pozo se colocará un drenaje conectado al colector público si es posible, caso contrario, mediante un sistema de evacuación de agua conformado por una bomba eléctrica automática, que es la encargada de expulsar el agua al colector público o a la vereda a través de un ducto de 2 pulgadas de diámetro como mínimo. En caso de no poder instalar este sistema se dejará sin fundir la base del pozo recolector de líquidos y se colocará grava en contacto con el suelo. En la parte inferior de los canales se colocará una rejilla metálica elaborada con varilla lisa de 10 mm de diámetro y separadas cada 50 mm entre sí, unidas mediante dos perfiles de hierro ángulo, que servirá para el alojamiento de los conductores de MV a una altura de 100 mm de la base del canal sobre un brocal de hierro. Otra rejilla de similares características se instalará a una altura de 250 mm de esta última que servirá para el alojamiento de los conductores de BV. Página 21

29 Para cubrir el canal en la parte superior de este se colocará una rejilla metálica elaborada con pletina de 5 mm de espesor y separadas cada 50 mm entre sí, unidas mediante dos perfiles de hierro ángulo la cual estará asentada sobre un brocal de hierro. Las rejillas deberán ser cubiertas con dos capas de pintura anticorrosiva y deberán ser removibles Canalización para recolección de aceite del transformador Con la finalidad de evitar problemas ante un eventual derrame del aceite del transformador se deberá construir alrededor del perímetro del mismo una zanja de hormigón de 25 cm de ancho x 40 cm de profundidad la misma que contendrá una bandeja apaga fuegos de acero galvanizada perforada ubicada a 10 cm de la parte superior de la zanja y cubierta con grava. Estas dimensiones son mínimas y podrán variar de acuerdo a la potencia del transformador y al volumen de aceite del mismo. La zanja tendrá la capacidad de albergar en su interior el 100% del aceite del transformador Impermeabilidad: Las cámaras serán resistentes principalmente al agua y la humedad. El acabado de las paredes serán enlucidas y se utilizará pintura blanca para interiores resistente a la humedad de cero mantenimiento a largo plazo. Página 22

30 Las juntas que se forman al unir las losas de cubierta deberán ser tratadas con un aditivo que cumpla con características de elasticidad y gran adherencia, o algún sellante para juntas para prevenir filtraciones de agua. La impermeabilización de las paredes, muros y losas de las cámaras podrá realizarse por los siguientes métodos: Impermeabilización Rígida.- en este tipo de impermeabilizaciones se utiliza cemento más aditivo. Impermeabilización Flexible.- en este grupo se utilizan aditivos acrílicos, elastoméricos, láminas de PVC, asfálticos. Para una mayor impermeabilidad se debe realizar una buena compactación (vibrado del hormigón) y se debe utilizar aditivos durante la preparación del hormigón y morteros para prevenir y solucionar problemas de humedad en la construcción, estos ayudaran a que el hormigón sea lo suficientemente impermeable y resistente a la compresión. La impermeabilidad del hormigón debe cumplir los requisitos indicados en la Norma UNE-EN Diseño para el sistema de ventilación de las cámaras eléctricas: Consideraciones: La temperatura de las cámaras eléctricas será como máximo un incremento de temperatura de 15ºC de la temperatura ambiente promedio donde está ubicada. La ventilación debe ser adecuada para disipar la temperatura producida por las pérdidas a plena carga del transformador, sin que se produzca un aumento de temperatura que exceda la nominal del transformador según la Norma NEC artículo En las cámaras eléctricas en las cuales la ventilación natural no sea suficiente para mantener una temperatura de acuerdo al primer punto es necesario que se disponga de una ventilación forzada, la cual se compone de: Pozos de acceso y evacuación de aire Ductos de acceso y evacuación de aire Sistema mecánico de ventilación Ventanas de acceso y evacuación de aire dentro de la cámara eléctrica. Página 23

31 Pozos de acceso y evacuación de aire: Para el sistema de ventilación de las cámaras eléctricas subterráneas se deberán construir dos pozos para el ingreso y salida de aire, los cuales se ubicarán en la parte contigua de las paredes exteriores de la cámara. Los pozos de entrada y salida tendrán las siguientes dimensiones: 60 cm largo por 60 cm ancho y 70 cm de profundidad. (Norma IET) Los pozos de ventilación deben tener una rejilla horizontal de grafito esferoidal a nivel de piso y en el interior del pozo una rejilla vertical a la entrada y salida del ducto. En la base de los pozos se colocara replantillo de piedra con recubrimiento de hormigón simple, y una tubería de 4 que estará conectada al sistema de drenaje público Ductos de acceso y evacuación de aire: En las cámaras eléctricas se debe disponer de una entrada de aire fresco exterior por medio de un ducto circular conectado desde el pozo de acceso que llegara a la pared adyacente donde se ubica el transformador, para mantener la temperatura de la cámara en los niveles establecidos. El área mínima del ducto debe ser 1250 cm 2 (ducto de 40cm de diámetro). El ducto para la salida de aire caliente se colocará en la parte superior de la pared contraria al ducto de ingreso y llegara hasta el pozo de evacuación. El material del ducto deberá ser de PVC corrugado Sistema mecánico de ventilación: Sera necesario disponer de una ventilación forzada mediante un ventilador de inyección de aire a temperatura ambiente del exterior de la cámara y un ventilador de extracción del aire caliente producido en el interior de la misma. Se dispondrá de un sistema de control automático para la operación de los ventiladores. Página 24

32 Los cálculos para el dimensionamiento y tipo de los ventiladores se lo realizará mediante un estudio específico Ventanas de acceso y evacuación de aire dentro de la cámara: Para el dimensionamiento utilizamos el método que se basa en la disipación de la potencia del transformador. Las áreas de abertura para la ventilación denominadas S y S' puede ser calcula utilizando las siguientes fórmulas: Donde: S = Entrada de aire. Parte inferior [m 2 ] S = Salida de aire. Parte superior. [m 2 ] P = Potencia total disipada. (Pérdidas totales del transformador) [W] H = Altura medida entre los puntos medidos de cada abertura [m] La entrada de aire deberá situarse a una altura mínima de 0,30 m sobre el piso de la cámara, La distancia vertical entre los puntos medios de cada ventana será de 1,30 m. Las ventanas de entrada y salida de aire estarán ubicadas en paredes opuestas. Como medio de protección las ventanas deberán tener rejillas o mallas que impedirán el paso de animales y objetos. Las pérdidas totales de los transformadores está indicada en la norma INEN 2114 y Canales para ingreso y salida de cables: El ingreso y salida de los cables de medio y bajo voltaje a la cámara eléctrica subterránea será a través de bancos de ductos. La ubicación específica, dimensiones y número de ductos pueden variar en función del número de alimentadores instalados o proyectados. En las esquinas de las cámaras se construirán canales para el ingreso y salida de los conductores con las medidas 60cm x 60cm x la altura de la cámara. Página 25

33 NOTA: Las dimensiones de los canales son independientes de las dimensiones de las cámaras definidas anteriormente Malla electrosoldada: En la construcción de las cámaras subterráneas, tanto las paredes como la losa de piso las armaduras se construirán con doble malla electrosoldada formada con varillas de hierro negro de 6 ó 10 mm, a excepción de la losa superior que se la realizará con doble armadura de varilla de 12 mm cada 10 cm. cuando las cámaras se encuentren ubicadas en lugares donde no exista la presencia vehicular, en caso contrario se deberá calcular los hierros y espesores de las losas para que soporten el tránsito vehicular. Las esquinas y bordes se estructurarán con vigas y columnas V5 o C5 según sea el caso. Página 26

34 Para la fijación de la malla se utilizará espaciadores de varilla de hierro o separadores plásticos tipo armex, ubicados a 80 cm de distancia entre ellos. La dimensión de los espaciadores será de acuerdo al espesor de las paredes, pisos o elemento a fundir. En la reposición de (hormigón) losas de vereda o pavimento de calles se colocaran mallas electrosoldadas siempre y cuando hayan sido construidas con malla, caso contrario se deberá ver si es necesario su instalación. De utilizarse designación A-185. refuerzo de malla de alambre electrosoldada, cumplirá los requerimientos de ASTM 4. BASES DE HORMIGÓN PARA INSTALACIÓN DE EQUIPOS Todo equipo tipo pedestal deberá contar con una base de hormigón armado, con una resistencia mínima de f c = 210 kg/cm 2, cuyas dimensiones dependerán del equipo a instalar. La altura de la base sobre el nivel de piso terminado, no debe ser menor a 10 cm. Además debe instalarse una barrera de protección mecánica alrededor del equipo la cual puede estar constituidos de bolardos metálicos amorterado de acero de 8 pulgadas de diámetro mínimo con una altura mínima sobre el nivel del piso de 50 cm y enterrado 20 cm con sistema de cimentación. Este bolardo debe ir pintado con franjas amarillas y negras. Donde se instale un equipo (transformadores, interruptores, etc.), se deberá construir un pozo junto a la base, de medidas tales que permita dejar reserva de los cables, operar y manipularlos, colocar barrajes des conectables, barrajes de puesta a tierra y cualquier otro elemento. Página 27

35 Capítulo 2 OBRA ELÉCTRICA Página 28

36 1. CÁMARAS ELÉCTRICAS 1.1 Iluminación interior y tomacorriente: La cámara eléctrica dispondrá de un circuito de fuerza con tomacorrientes de 220V. 20 A. y 110V. 20 A. Además dispondrá de un circuito de iluminación que estarán protegidos por un interruptor automático termo magnético que estará instalado en el tablero o panel de distribución. En el interior de la cámara se instalará un mínimo de dos puntos de luz capaces de proporcionar un nivel de iluminación suficiente para la comprobación y maniobra de los elementos del mismo. El nivel medio será como mínimo de 270 lux. Según Norma NEC Los focos luminosos estarán colocados sobre soportes rígidos y dispuestos de tal forma que se mantenga la máxima uniformidad posible en la iluminación. Los puntos de luz estar ubicados en la losa fija o paredes, no se colocaran en las losas móviles debido a que si estas se requiere retirar, los puntos de iluminación permanecerán en su sitio. Se debe disponer de un punto de luz de emergencia de carácter autónomo de una hora de duración como mínimo que señalizara los accesos al centro de transformación. Las instalaciones eléctricas de la cámara deberán colocarse en tubería metálica EMT o rígida, empotradas o sobrepuestas en las paredes y losas fijas. Página 29

37 1.2 Sistema de puesta a tierra: Las partes metálicas de la cámara eléctrica que no transporten corriente se conectarán a tierra en las condiciones y en la forma prevista en la sección 250 de la norma NEC. La malla de puesta a tierra se debe construir antes de fundir el piso destinado a la cámara. Esta será construida con cable desnudo de cobre suave #2/0 AWG. Se deberán utilizar soldadura exotérmica. A la malla de tierra se deberán instalar varilla de acero recubierta de cobre de 2,40 m por 5/8 de diámetro. El número de varillas dependerá de la resistividad del terreno y de la resistencia de la malla a tierra. La resistencia de la malla de puesta a tierra medida de la cámara debe ser menor o igual a 5 ohmios (Para subestaciones de MV pequeñas según norma IEEE). En el punto de conexión del conductor de puesta a tierra a la malla se deben dejar cajas de inspección o pozos de inspección de libre acceso, donde se pueda medir, revisar y mantener la resistencia de la malla. Esta caja o pozo de inspección será un cuadrado o un círculo de mínimo 30 cm de lado o 30 cm de diámetro, esto se construirá donde el nivel freático lo permita. Si la cámara está construida sobre un piso alto, debe existir una malla o anillo perimetral que garantice una superficie equipotencial, instalando las varillas fuera del local, en un sitio donde se garantice una buena puesta a tierra, conectando la malla y las varillas mediante conductor de puesta a tierra a través de ducto independiente. Los elementos que se deben conectar a tierra en una cámara son los siguientes: La pantalla metálica de los cables de MV. Los herrajes de soporte de los cables. Las celdas e interruptores de MV. El tanque y neutro del transformador. Los tableros de BV. Equipos de medición. Puertas metálicas Ventanas Rejillas Escaleras Página 30

38 Capítulo 3 EQUIPOS Y ACCESORIOS Página 31

39 1. TRANSFORMADORES 1.1 Transformadores tipo sumergible: Características Generales: Los transformadores sumergibles deberán ser utilizados en cámaras subterráneas, las cuales estas sujetas a inundaciones. Este equipo está diseñado para que opere ocasionalmente sumergido en agua, bajo condiciones predeterminadas de presión y tiempo. Todas las partes vivas del transformador fusibles, instrumentos y boquillas son montadas en la tapa superior del mismo. Únicamente la válvula de drenaje y muestreo se localizan en las paredes laterales del transformador Características constructivas: Con o sin interruptor termomagnético Accesorios tipo frente muerto y aislados Tanque de acero inoxidable Totalmente sellado. Cambiador de derivaciones de operación exterior con manivela de material inoxidable. Boquillas de medio voltaje tipo pozo Boquillas de bajo voltaje tipo muelle Tapón combinado para drenaje y boquilla estacionaria. Empaques de material elastomérico y compatibilidad con liquido aislante. Soporte para boquilla estacionara. Página 32

40 1.1.3 Aplicaciones: Para uso específico en cámaras subterráneas. 1.2 Transformadores tipo pedestal: Características Generales: Los transformadores tipo pedestal monofásicos y trifásicos se fabrican especialmente para aquellos sitios donde la distribución de medio voltaje es subterránea tales como: urbanizaciones, parques, aéreas verdes, plazas, etc. y estarán ubicados a la intemperie o excepcionalmente en lugares donde no exista el espacio físico para la construcción de una cámara eléctrica a nivel Características constructivas: Serán del tipo radial o tipo malla. Los bushings de medio voltaje serán de tipo elastoméricos de accionamiento bajo carga y frente muerto. La estructura de los tanques deberá ser construidos con laminas de acero al carbón. La protección de MV del transformador pedestal consiste en un fusible de expulsión tipo bay-onet en serie con el fusible limitador de corriente. La protección en BV consiste en un interruptor automático. El fusible limitador de corriente es un fusible de respaldo que solo actúa en caso de fallas internas del transformador. Las fallas externas de BV deben ser despejadas por el interruptor automático de bajo voltaje y como respaldo el fusible tipo bayoneta. Para proteger el transformador contra sobre voltajes por maniobra se podrá exigir de acuerdo con la ubicación, la instalación de pararrayos tipo codo. Página 33

41 1.2.3 Aplicación: Es apto para las aplicaciones que requieran una unidad de transformación compacta y autoprotegida, que armonice con el medio ambiente, sin necesidad de construir una cámara, constituyendo una alternativa de menor costo Instalación: La instalación del transformador debe realizarse en un sitio de fácil acceso, con capacidad de izar y transportar el transformador. Debe ser instalado sobre una base de hormigón, los cables de alimentación entrarán por la parte inferior. El transformador pedestal se alimentará desde un equipo de seccionamiento y protección, además tendrá otro equipo de seccionamiento junto al transformar pedestal. El transformador debe quedar instalado en un lugar con área libre suficiente que permita la apertura de las puertas del gabinete del transformador monofásico o trifásico, las cuales deben alcanzar un ángulo mayor de 135. El transformador no se podrá instalar en lugares obligados de tránsito de las personas o en rutas peatonales obligadas. En caso de que el transformador quede cercano a zonas de tráfico vehicular se deben instalar barreras de protección que eviten, en caso de accidente, un daño al transformador. La instalación del transformador debe garantizar distancias mínimas a edificaciones, muros, vías y árboles. En caso de instalarse cerca de muros, estos deben ser resistentes al fuego. Las dimensiones del pedestal estarán de acuerdo con la capacidad del transformador y es un dato que debe ser suministrado por el fabricante del transformador. La base de concreto sobre la que se anclará el transformador estará colocada sobre una capa de suelo compactado y rodeada de una capa de grava para contener el 100% del aceite del transformador para un eventual derrame. Las dimensiones de la franja de grava son 25 cm de ancho y 40 cm de profundidad. En caso de que el aceite del transformador sea vegetal, no se requerirá foso ni dique con grava para contener el aceite siempre y cuando, se ubique en un terreno descampado (normalmente suelo de tierra) donde se pueda absorber completamente el aceite derramado. Página 34

42 El transformador tipo pedestal se anclará sólidamente a la base o pedestal de concreto a través de los pernos instalados para tal fin. Los dispositivos de anclaje deben ser accesibles solamente desde el interior de los compartimentos. La malla de hierro que constituye el refuerzo estructural de la base pedestal de concreto se deberá unir a la malla de puesta a tierra del transformador. El conector debe ser de un material tal que evite la corrosión y el par galvánico en la unión entre el hierro y el cobre. Del borne neutro del transformador se conectará un conductor, del mismo calibre del conductor de neutro, hacia la malla de puesta a tierra. El tanque del transformador se conectará también a la malla de puesta a tierra. A esta tierra se deben conectar sólidamente todas las partes metálicas que no transporten corriente y estén descubiertas. El número de varillas para la puesta a tierra dependerá de la resistividad del terreno y de la resistencia de la malla a tierra. El tipo de configuración de la malla de tierra será definido por el área, la resistividad del terreno y el valor de resistencia mínimo a cumplir. Las conexiones de puesta a tierra se harán con soldadura exotérmica o con los conectores apropiados para este tipo de conexiones. Los lugares donde quedará instalado el transformador tipo pedestal, deben tener una placa en la entrada con el aviso que contenga el símbolo de Peligro Alto Voltaje y con puerta de acceso hacia la calle, preferiblemente Distancias de seguridad: M Í N I M A S D I S T A N C I A S D E S E P A R A C I Ó N O D E S P E J E P A R A R E F R I G E R A C I Ó N O T R A B A J O S D i s t a n c i a s m i m a s p a r a r e f r ig e r a c i ó n y t r a b a j o T r a n s f o r m a d o r t i p o p e d e s t a l 150 D I S T A N C I A S M Í N I M A S D E L T R A N S F O R M A D O R A V E N T A N A S O P A R E D E S D E E D I F I C A C I O N E S V e n t a n a s o p u e r t a s P e d e s t a l e n c o n c r e t o E s c a l e r a s P a r e d d e l a e d i f i c a c i ó n P e d e s t a l e n c o n c r e t o Página 35