Diseño de instalaciones y monitoreo de descargas

La experiencia ha mostrado que la integridad de las redes de transmisión reside en dos elementos imprescindibles: un buen diseño y el monitoreo de los elementos aislantes. Los avances tecnológicos ahora permiten llevar a cabo estos procesos de la mejor manera; no obstante, todo puede venirse abajo si el encargado de los procesos carece del conocimiento adecuado para desempeñar la labor.

El momento de la recepción de una instalación eléctrica es ideal para ver si, tanto en material como en montaje, se ha hecho de manera correcta.

Por Fernando Garnacho.

Previsión. Un diseño acertado en las instalaciones subterráneas conduce prácticamente a garantizar un servicio sin fallas

Mediante la tecnología de descargas parciales con herramientas numéricas y potentes es posible analizar los indicios de un defecto de aislamiento y tomar las medidas necesarias para que dicho indicio no llegue a una consecuencia fatal.

Cuando estamos hablando de alta tensión en redes de transmisión, la experiencia es limitada. Esto se da porque, si bien se dispone de redes, aún no se han analizado a fondo los problemas que pueden surgir si no se toman en cuenta las medidas apropiadas. En ese sentido, con la experiencia que tenemos en España, podemos transmitir los inconvenientes que han surgido. El principal problema está en el diseño de la instalación, pues, si bien el fabricante del cable es buen conocedor de su producto y de su calidad, además de contar con normativas internacionales, el cable no significa todo, pues si no se cuenta con una instalación adecuada del sistema, la calidad del cable no asegurará un buen trabajo

En esa instalación, sin ir más lejos, la configuración de las puestas a tierra de las pantallas es uno de los puntos más críticos cuando se trata de redes de muy alta tensión. En esos casos, un acertado diseño en esas configuraciones puede conducir a olvidarse de la instalación.

Siempre hay que tener cuidado en el diseño y hacer un mantenimiento frecuente; pero si no se hace bien ese diseño, el mantenimiento se complica muy severamente, pudiendo llevar a que los accesorios fallen, no por el propio accesorio, sino por el hecho de que las configuraciones de la puesta a tierra no han sido diseñadas correctamente. En este sentido, nuestra experiencia nos ha enseñado a utilizar herramientas numéricas y procedimientos que nos permiten trabajar mejor.

Desde el Laboratorio Central de Electrotecnia, he tenido una gran experiencia con México en todas las redes de transmisión, pues hemos tenido la oportunidad de colaborar con distintas empresas que utilizan estas redes para resolver los problemas de diseño; no del todo acertados inicialmente, pero que al final se lograron. En este sentido, creo que podemos dar apoyo a las compañías con el fin de indicar y replantear las configuraciones en el diseño de conexiones de pantallas.

Otro aspecto de suma importancia es la fiabilidad del aislamiento. En un principio, percibimos un cable como algo que está oculto o encerrado, que en general nos da mucha tranquilidad; pero debemos darnos cuenta de que un cable penetra dentro de las filas de una zona urbana, donde puede convivir perfectamente con subestaciones urbanas y en donde un fallo en los externos de los cables puede comprometer la seguridad de la subestación y de los instaladores.

Es preciso replantear la configuración de diseño de las conexiones Un fallo en los cables puede comprometer la seguridad del instalador

Seguridad, retos y perspectivas
Desgraciadamente, en España hemos vivido momentos críticos en cuanto a seguridad, pues un simple fallo en los cables ha provocado situaciones catastróficas, como incendios, desconexiones, falta de suministros; por ello, queremos contar estas experiencias como ejemplo para ayudar.

Debido a las experiencias, tanto buenas y malas en el sector, nuestra labor es ayudar a la compañía en el proceso de instalación. Es muy difícil seguir analizando el estado del aislamiento, pero el momento de la recepción es muy bueno para ver si toda la instalación, tanto en material como en montaje, se ha hecho de manera correcta. Por supuesto, eso no quita que también pueda efectuarse un análisis durante la vida de la instalación.

Las vertientes más importantes en una instalación son dos. La primera es la recepción y la segunda es el análisis del aislamiento durante la vida de la instalación. Ahí también se disponen de herramientas e instrumentaciones de medida apropiados para la monitorización continua del aislamiento.

En estos casos, cobran mayor interés aquellas instalaciones donde haya mucha concurrencia o en determinadas instalaciones donde debe cuidarse mucho la continuidad eléctrica; ahí es donde podemos disponer de estos sistemas distribuidos en el cable que permitan constantemente vigilar el estado de ese aislamiento y prevenir cualquier tipo de defecto que lleve a un fallo que pueda terminar en algo catastrófico.

Creo que los contratistas y proyectistas están listos para asumir el reto de hacer una buena instalación en este tipo de sistemas al ser personas profesionales que se entregan a su trabajo; sin embargo, esto no es suficiente, pues es muy importante que la figura del instalador esté respaldada con un ensayo que ratifique su calidad.

En este sentido, México, a través de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), ha establecido un paso muy importante con una normativa muy apropiada, la cual consiste en solicitar en las instalaciones de alta tensión un ensayo de tensión aplicada y uno de descargas parciales. Esto es un nexo muy importante, ya que no todos los países establecen este criterio y algunos sólo se conforman con el ensayo de tensión aplicada, cuando realmente el ensayo más importante es el de descargas parciales.

El siguiente paso para garantizar el trabajo es establecer requisitos para que las pruebas de descargas parciales se realicen con calidad. No por adquirir un equipo sofisticado significa que la persona que lo utiliza es capaz de dar un buen diagnóstico. Al igual que en medicina no se puede decir que quien compre un aparato de rayos X puede ser radiólogo, quien adquiera un equipo de medición de descargas parciales necesita además una formación, una capacitación y un reconocimiento que muestre que su nivel de adiestramiento y conocimiento es suficiente. Para ello están las acreditaciones conforme a las normas de calidad ISO-1725.

Destaco esto porque, además de tener los medios materiales, es muy importante que el laboratorio con sus sistemas de medidas estén acreditados por los sistemas de calidad, que ratifican que no solamente se tienen los medios, sino, lo más importante, el conocimiento para hacer un buen diagnóstico. En este aspecto, CFE en su normativa también ha determinado una metodología en donde se establece que los laboratorios donde se realizan los ensayos cuentan con acreditación.

Creo que es momento de situar el soterramiento de las líneas áreas, pues ya son un hecho. Todos los países tienen que pasar por este proceso de soterrar las líneas de transmisión, porque es la tendencia natural. Por eso creo que CFE y México han establecido las bases más adecuadas para que ese crecimiento de la red soterrada de alta tensión sea ordenado. Ahora, todo es cuestión de dar los pasos apropiados para que ese crecimiento y esas medidas se cumplan.

Es cierto que para dar el siguiente paso se debe trabajar en conjunto, pues el trabajo se logra gracias al fabricante, al instalador, a las compañías eléctricas y al laboratorio de pruebas. Así que tenemos que llegar a un compromiso de calidad y viabilidad en los objetivos para ofrecer los mejores resultados. Tenemos que madurar y converger; definir aspectos que nos permitan que las exigencias sean suficientes para garantizar el objetivo, el cual consiste en realizar una instalación segura, sin extremar los requisitos de ensayos que puedan encarecerlo todo.

El punto más crítico, por el cual otros países han fracasado en esta tecnología, se debe a la falta de rigor en las medidas establecidas. Los procedimientos no se llevan a cabo de manera profesional, así que podemos obtener diagnósticos equivocados que conducirán a un esfuerzo inútil, porque el fabricante ha tenido que sufrir unos ensayos, la compañía eléctrica ha tenido que pagarlos y, si ese diagnóstico es incorrecto, todo ese esfuerzo ha sido en vano: se ha desperdiciado. Desafortunadamente, la calificación de las empresas que dan el servicio de diagnóstico se mantiene en riesgos y pierde toda confiabilidad.

Otro problema son las acreditaciones independientes, ya que se corre el peligro de que cualquiera que compra un equipamiento y lo pone en marcha ofrezca diagnósticos. Por ello, hay que tener capacidad y conocimiento para que todo sea útil, sin demeritar el diseño, que es lo más importante, pues la sobretensión de las pantallas puede condicionar la vida de los cables y del sistema en general.
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Fernando Garnacho
Ingeniero y doctor en ingeniería industrial, responsable del área de Alta Tensión del Laboratorio Central Oficial de Electrotecnia. Colaborador en la Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial, cuenta con más de siete años en el desarrollo de tecnologías para el aislamiento de cables.