Trabajos en media tensión

Existe una serie de reglas de seguridad que establece las normas de ejecución para un trabajo eléctrico que pretende practicarse de forma segura y eficiente en equipos de instalaciones eléctricas.

Por Gabriel Alfredo Caputo.

Las zonas de limitación de trabajo son un elemento de seguridad para mt. su utilización reduce riesgos durante las labores de instalación y mantenimiento.

Las cinco reglas de oro o preceptos básicos de seguridad conciernen a los casos en que el trabajo en alguna parte de la instalación puede realizarse sin haber tensión en ella. Quedan específicamente incluidos los riesgos de:

• Choque eléctrico por contacto con elementos bajo tensión (contacto eléctrico directo) o por contacto con masas puestas accidentalmente bajo tensión (contacto eléctrico indirecto)
• Quemaduras por choque o por arco eléctrico
• Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico
• Incendio/explosión originados por la electricidad

1ª regla de oro
Corte visible o efectivo de todas las posibles fuentes de tensión
Este caso se da en ciertos tipos de interruptores-seccionadores ubicados dentro de un recinto cerrado que contiene un gas diferente del aire ambiente; por ejemplo, nitrógeno o hexafluoruro de azufre (SF6), este último muy frecuente en la actualidad.

Bases
La disposición del contacto o contactos fijos, del contacto móvil y del de conexión a tierra es tal que para conectar el interruptor-seccionador a tierra antes ha de pasar forzosamente por la posición abierto.

En algunos modelos, una mirilla permite ver la conexión a tierra del contacto móvil, con lo cual queda comprobada la posición abierto.

Cualquier circuito eléctrico puede encontrarse en una de las siguientes situaciones:

• Cuando está en tensión y circula por él una corriente, se dice que está con tensión y con carga
• Cuando no circula corriente, pero hay tensión en el circuito, se dice que está con tensión y sin carga
• Cuando no hay tensión en él y no circula corriente, se dice que está sin tensión y sin carga (circuito fuera de servicio)

Equipamiento
Para pasar de la situación con tensión y carga a la de tensión y sin carga, debe interrumpirse el paso de la corriente. Esta maniobra la realizan los aparatos denominados interruptores. Éstos son aptos para cortar el paso de la corriente al separar sus contactos (apertura, desconexión) o establecer la circulación de la corriente inversamente al tocarse sus contactos (cierre, conexión). Se les denomina también interruptores de potencia porque, al cortar el paso de corriente, la potencia eléctrica S = U I del circuito se hace cero.

En este aspecto, hay que distinguir entre los interruptores automáticos, capaces de cortar corrientes de cortocircuito, y los interruptores-seccionadores, que sólo pueden interrumpir su corriente nominal y con factor de potencia igual o superior a 0.7 inductivo. La gran mayoría de los interruptores automáticos de MT tiene sus contactos dentro de cámaras cerradas, por lo que su posición no es visible.

Desde el punto de vista de esta regla de seguridad, no establecen, pues, corte visible. En general, tampoco están diseñados para establecer corte efectivo. El corte visible lo realizan los seccionadores; también los interruptores-seccionadores –cuando no están dentro de recintos cerrados, según lo antes explicado–, pues están diseñados de forma que al abrir establecen una separación de contactos visible.

Los interruptores automáticos en ejecución enchufable realizan también corte visible o por lo menos efectivo, pues, en esta ejecución, asumen la doble función de interruptor y de seccionador, ya que la posición desenchufado equivale a seccionador abierto.

En cuanto a los seccionadores, hay que recordar que en estos casos sólo pueden maniobrarse (cerrar, abrir) sin paso de corriente, puesto que al abrir o cerrar la tensión entre sus contactos, antes o después de la maniobra, varía en gran medida, dado que no están preparados para abrir bajo carga.

Por tanto, antes de abrir un seccionador para establecer corte visible, debe abrirse primero el correspondiente interruptor en serie con el seccionador. Los seccionadores deben abrirse totalmente, de forma que la separación entre contactos sea la máxima que permita el aparato.

Cuando no hay ninguno de los aparatos de seccionamiento antes indicados, el corte visible puede obtenerse también:

• Extrayendo los cartuchos fusibles de sus bases
• En líneas aéreas, mediante aperturas de puentes de conexión entre los tramos de línea que concurren en un poste de amarre

En ambos casos, la maniobra, debe realizarse con el circuito sin tensión. En resumen, el corte visible o el corte efectivo debe establecer una separación segura entre la parte con tensión y la parte que queda sin tensión.

2ª regla de oro
Enclavamiento o bloqueo de los aparatos de corte y señalización en el mando
Bases
El objetivo de esta regla es impedir que las aperturas en corte visible o en corte efectivo de las posibles fuentes de alimentación, establecidas según la primera regla, queden anuladas por cierre intempestivo del aparato de corte.

Se trata, pues, de asegurar que no puedan producirse cierres inoportunos en los seccionadores, interruptores-seccionadores, etcétera, bien sea por un fallo técnico, por un error humano o por causas imprevistas.

Tipos de enclavamiento
Este bloqueo o enclavamiento puede ser de varios tipos: mecánico, eléctrico, neumático o físico.

Esta regla indica que, además de los bloqueos o enclavamientos establecidos en los aparatos de corte, deben colocarse carteles, placas u otros elementos de señal en sus mandos que indiquen la prohibición de maniobrar.

En muchas ocasiones, los interruptores y los seccionadores, sobre todo los primeros, además del mando de accionamiento en el propio aparato de mando local, tienen también mando de accionamiento a distancia (eléctrico o neumático), por ejemplo en el centro del cuadro de control o en el de telemando. En estos casos, la señalización de prohibición de maniobrar debe colocarse en todos los posibles puntos de mando (local, distancia, telemando, etcétera).

En algunos casos, en especial en seccionadores e interruptores-seccionadores, la maniobra se efectúa accionando con una pértiga aislante directamente sobre el eje del aparato, incluso sobre las mismas cuchillas de contacto. En estos casos, la señalización de prohibición de maniobrar debe colocarse en el equipo lo más cerca posible del punto de ataque con la pértiga.

Cuando no sea posible realizar el bloqueo de un aparato de corte, por ejemplo en el caso anterior de accionamiento por pértiga, la segunda regla de seguridad queda limitada exclusivamente a la señalización. En este sentido se considera que la señalización es la protección mínima cuando no se pueden bloquear los aparatos de corte.

En los transformadores de medida de tensión, la línea de salida de su secundario suele estar protegida con un interruptor termomagnético; aunque sea del tipo apto para establecer corte efectivo (debe estar indicado en él), en general no es posible bloquear su palanca de maniobra.

3ª regla de oro
Comprobación de la ausencia de tensión
El reconocimiento de la ausencia de tensión se realiza mediante aparatos adecuados para comprobar que no hay tensión en alguna parte de la instalación eléctrica.

Tensiones no procedentes de la fuente
Lo anterior se refiere a la tensión de funcionamiento normal (tensión de servicio) de la instalación. Con esta comprobación, se tiene la seguridad de que todas las posibles fuentes de tensión han sido abiertas (1ª regla de oro). Ahora bien, a pesar de ello, pueden aparecer tensiones en aquellas partes de la instalación, en general inferiores a la de servicio, pero también peligrosas y por tanto inadmisibles desde el punto de vista de la seguridad.

Estas tensiones no procedentes de las fuentes de alimentación del sistema (abiertas con corte visible o efectivo) pueden ser debidas a varias causas, entre ellas:

a) Los cables de media tensión tienen una capacidad eléctrica no despreciable, proporcional a su longitud. También las líneas aéreas en MT tienen una cierta capacidad, aunque menor que los cables (a igualdad de longitud). En este aspecto, ambos se comportan como un condensador.

Cuando se interrumpe la alimentación a un condensador o el paso de corriente por un cable o una línea aérea, estos elementos quedan cargados con una cierta energía eléctrica, por lo que retienen una tensión continua (no alterna) que en los primeros momentos después de la interrupción es de aproximadamente 80 por ciento de la tensión de servicio a 50 Hz (valor eficaz entre fases), la cual, debido a las corrientes de fuga, va disminuyendo, aunque con mucha lentitud desde el punto de vista de la seguridad.

b) Efectos de inducción magnéticas de una línea en servicio con tensión y carga corriente sobre otra fuera de servicio (sin tensión ni corriente) que discurra paralelamente. Toda corriente alterna crea entorno a ella un campo magnético, también alterno, el cual, a su vez, induce una tensión en otro conductor que se encuentre dentro de dicho campo magnético. Este efecto de inducción es tanto mayor, cuanto más próximos estén ambos conductores (el recorrido por la corriente y el que está fuera de servicio) y cuanto más largo sea el tramo en que discurren paralelamente.

c) Descarga atmosférica (rayo) que caiga directamente en la línea o, lo más frecuente, en su proximidad. Puede generar tensiones que, si bien son en general de muy corta duración (del orden de microsegundos), pueden llegar a ser muy superiores a la de funcionamiento normal y, por tanto, especialmente peligrosas para las personas.

Puntos de comprobación
La comprobación de la ausencia de tensión debe realizarse en el lugar donde se han de realizar los trabajos y en todos los puntos donde se han abierto las posibles fuentes de tensión.

Esta comprobación ha de efectuarse siempre bajo el supuesto de que exista tensión. Por tanto, deben tomarse las siguientes precauciones:

• Usar el equipo de protección adecuado
• Mantener las distancias de seguridad
• Comprobar la ausencia de tensión en todos los conductores y aparatos

Aparatos detectores
Los aparatos para comprobar la ausencia de tensión se denominan detectores o verificadores de ausencia de tensión (VAT). Cada detector tiene un campo de utilización definido por una tensión inferior y una superior (por ejemplo 66 kV a 132 kV; 6 kV a 25 kV; 25 kV a 110 kV, etcétera), fuera de las cuales no debe ser utilizado.

Inmediatamente antes y después de su utilización debe comprobarse el correcto funcionamiento del detector. Esta comprobación puede efectuarse:

• Tocando con el detector una parte de la instalación que se sabe con certeza que está en tensión, en cuyo caso el detector debe actuar
• Empleando un comprobador que genera una alta tensión; al entrar en contacto con el detector, éste debe actuar

Algunos tipos de detectores, por ejemplo los ópticos de dos lámparas y los óptico-acústicos, llevan ya incorporado un dispositivo de comprobación (batería y pulsador), por lo que se denominan auto-comprobables. Los detectores acústicos y óptico-acústicos para exterior emiten una señal sonora audible hasta 50 m de distancia. Los verificadores VAT sólo detectan tensiones de carácter alterno; por tanto, no detectan tensiones de carácter continuo.

4ª Regla de oro
Puesta a tierra y en cortocircuito de todas las posibles fuentes de tensión
Una vez que se han llevado a cabo las 1ª, 2ª y 3ª reglas de seguridad y en el orden indicado, se procede a conectar a tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión. Según la 1ª regla, han sido abiertas con corte visible o efectivo; después, según la 2ª regla, se ha bloqueado su cierre o señalizado su mando, y luego, según la 3ª regla, se ha comprobado la ausencia de tensión.

Bases
a) Se dice que una instalación eléctrica se encuentra puesta a tierra cuando está directamente conectada a tierra mediante elementos conductores, continuos, sin soldaduras ni ningún dispositivo que dificulte o pueda interrumpir esta conexión

b) Se dice que una instalación eléctrica está en cortocircuito cuando todos sus elementos conductores están directamente unidos entre sí por conductores de resistencia

Según esta regla, todas las posibles fuentes de tensión deben conectarse a tierra y en cortocircuito a la vez. La conexión a tierra y en cortocircuito es, pues, una operación conjunta que se realiza con un mismo aparato o elemento. A cada lado del punto o zona donde se vaya a trabajar se efectúan dos puestas a tierra y en cortocircuito:

• Una en la proximidad del punto de corte visible o efectivo
• La otra en la proximidad más inmediata posible del lugar donde se va a realizar el trabajo

En algunas ocasiones, cuando la distancia entre las tomas de tierra y cortocircuito que delimitan la zona protegida y las que delimitan la zona de trabajo es pequeña, se puede prescindir de las últimas. En este caso, la zona protegida es a la vez zona de trabajo.

Puesta a tierra y en cortocircuito fija
En las instalaciones eléctricas puede haber dos tipos de puesta a tierra y en cortocircuito. La puesta a tierra y en cortocircuito de montaje fijo se trata de un conductor conectado eléctricamente a tierra (al electrodo o malla de toma de tierra) por un extremo y por el otro conectado a un seccionador, denominado “seccionador de puesta a tierra”, que, al cerrarse, conecta la instalación a dicho conductor de tierra. Se trata, pues, de elementos de montaje fijo que forman parte de la instalación. Es muy frecuente que los seccionadores y que los interruptores-seccionadores estén equipados con cuchillas auxiliares de conexión a tierra, de manera que el “seccionador de puesta a tierra” forme parte constructiva del seccionador en sí (cuchillas principales).

Desde luego, estos “seccionadores de puesta a tierra”, al cerrarse, conectan también en cortocircuito los tres conductores (fases) del sistema trifásico; son pues seccionadores de puesta a tierra y en cortocircuito.

Puesta a tierra y en cortocircuito portátil de montaje temporal
Se realiza con la secuencia de operaciones y con las precauciones siguientes:

a) En el caso de no haber electrodos o malla de toma de tierra, clavar bien en el suelo la pica de toma de tierra del equipo portátil. Para mayor efectividad, el terreno habrá de estar húmedo; si está seco, debe humedecerse previamente

b) Conectar el cable de puesta a tierra a dicha pica, o bien, a los electrodos o red de tierra existentes. Apretar bien el tornillo de conexión, procurando que las superficies de contacto estén limpias. Desenrollar totalmente el cable de su tambor, aunque no parezca necesario en cuanto a longitud; debe hacerse así para poder comprobar su continuidad (que no esté interrumpido en ningún punto) y para reducir su reactancia

c) Conectar este cable a los conductores de cortocircuito en su punto común

d) Conectar las tres pinzas a los conductores de la instalación por cortocircuitar y poner a tierra (una en cada fase del sistema trifásico)

La conexión de estas pinzas y su apriete se realiza con una pértiga aislante (pértiga de puesta a tierra), empezando por el conductor más cercano al operario y acabando por el más alejado. El orden de operaciones debe respetarse siempre y escrupulosamente.

Para la desconexión de esta puesta a tierra y en cortocircuito temporal se procede en el orden de operaciones inverso al especificado para la conexión.

5ª regla de oro
Colocar las señales de seguridad adecuadas
La delimitación de la zona de trabajo o de peligro consiste en marcar sus límites mediante vallas, cintas o cadenas. Estos elementos son de color rojo reflectantes o fosforescentes.

Durante la noche, se complementan con luces autónomas e intermitentes como señal de atención. Suelen acompañarse también de banderolas o carteles de señalización con indicaciones expresas. Así, cuando la zona de trabajo es muy extensa se delimita y señaliza únicamente la zona de peligro (zona con tensión). En los otros casos, se señaliza y delimita la zona de trabajo, la cual, según lo explicado, está determinada por los puntos de puesta a tierra y en cortocircuito más cercanos al punto donde se realizarán los trabajos.

Una vez señalizada y delimitada, se convierte y denomina zona de seguridad. Esta zona debe disponer de un pasillo de acceso para los operarios y materiales. En el caso de instalaciones eléctricas a distinto nivel, deben delimitarse y señalizarse no sólo las superficies, sino también las alturas; es decir, en las tres dimensiones.

En el caso de trabajos por realizar con distancias hacia partes en tensión inferiores a las mínimas de seguridad indicadas en las reglas 3ª y 4ª, se deben interponer pantallas de material aislante entre el punto de trabajo y las partes en tensión.

Una vez cumplidas estas cinco reglas de oro de la seguridad, pueden iniciarse los trabajos, sin riesgo de tipo eléctrico. Las operaciones o maniobras necesarias para el cumplimiento de estos preceptos deben realizarse siempre y en su totalidad antes de iniciar el trabajo en aquella parte de la instalación, y deben realizarse en el mismo orden en que están enunciadas.

Finalización de trabajos
Una vez realizados los trabajos, se procede a devolver la instalación a sus condiciones iniciales. Para ello, se procede en el orden inverso al de las cinco reglas de seguridad.

Previamente a todo ello, se deben retirar todas las herramientas y otros elementos de trabajo (escaleras, tablones, andamios, etcétera), así como los materiales sobrantes.

Distancias de seguridad
En todo momento o circunstancia, deben de respetarse las distancias mínimas de seguridad para los trabajos por efectuar en la proximidad de instalaciones o partes de ellas que estén en tensión y no estén protegidas.

Estas distancias mínimas se miden entre el punto más próximo en tensión y cualquier parte extrema del operario, herramientas o elementos que puedan manipularse en movimientos voluntarios o accidentales.

Para trabajos que deban efectuarse a distancias inferiores a las de la tabla, deben adoptarse medidas complementarias que garanticen la seguridad en la realización de los trabajos, como interposición de pantallas aislantes protectoras y vigilancia constante del jefe de trabajo (ver tabla 1).

En el caso de que estas medidas no puedan realizarse, deberán dejarse sin tensión las partes próximas al punto o zona de trabajo.

Maniobras normales de explotación
En una instalación de MT, las maniobras normales de explotación consisten básicamente en el cierre y la apertura de los interruptores automáticos y los interruptores-seccionadores.

Equipamiento
Los interruptores automáticos pueden  interrumpir y conectar corrientes de cortocircuito. Se trata de intensidades elevadas, muy desfasadas respecto de la tensión. En los sistemas de MT están habitualmente entre 8 y 25 kA, y con factor de potencia del orden de 0.1 a 0.15. En ellos, la maniobra cierre-apertura está casi siempre motorizada (motor de tensado de muelles y electroimanes de cierre y de apertura), además del mando manual y la posibilidad de tensar los muelles a mano, en caso de fallo de la corriente auxiliar.

Los interruptores-seccionadores sólo pueden conectar corrientes de cortocircuito, pero no pueden interrumpirlas. Su poder de corte es solamente hasta su intensidad nominal (normalmente 400 A) y con factor de potencia igual o superior a 0.7 inductivo; o sea, corrientes de servicio. En ellos, la maniobra es mayoritariamente manual; en otras palabras, tensado de muelles a mano y mando mecánico manual de cierre y apertura.

Los interruptores-seccionadores con fusibles para maniobra y protección de transformadores MT/BT están equipados en muchas ocasiones con electroimán de apertura, además del mando manual. En las estaciones receptoras, AT/MT, subestaciones, centros de maniobra y distribución MT, etcétera, existen interruptores automáticos MT en las llegadas de las líneas de alimentación y en el arranque de las líneas de salida. También en los CT de servicio debe haber, como mínimo, un interruptor automático general de entrada. En muchos casos, los hay también en las salidas a los transformadores, en especial cuando éstos son de potencia igual o superior a 1 mil 250 kVA.

Anular en los interruptores automáticos el mando mecánico manual de conexión es una precaución recomendable

Conexión/desconexión, precauciones

Desde el punto de vista de la seguridad, cabe siempre la posibilidad de tener que efectuar la apertura de emergencia de un interruptor (incendio, accidente, etcétera). Por tanto, en el interruptor debe haber siempre un mando mecánico manual de disparo para que la apertura se realice aun sin corriente de servicios auxiliares, pues se trata de una maniobra de emergencia que debe ser lo más directa y segura posible.

En cambio, la maniobra de conexión (cierre) deber ser siempre una maniobra pensada y planeada, que requiere acciones previas de seguridad, aun a costa de retrasar un poco su realización. Antes de efectuar el cierre conviene:

• Avisar al otro extremo de la línea (aguas abajo) que se va a dar tensión para que se puedan preparar a recibirla
• Verificar que los seccionadores de puesta a tierra, si los hay, estén abiertos y que las eventuales puestas a tierra portátiles se hayan quitado
• Verificar que no hay ninguna persona en la instalación que pueda entrar en contacto con la tensión al cerrar el interruptor
• Medir la resistencia de aislamiento del sistema por recibir tensión mediante la inyección de la tensión correspondiente; por ejemplo, es posible utilizar un generador de media tensión DAVNAR GCC-45

Es recomendable, también, que, al cerrar el interruptor en el origen de la línea, el del otro extremo (aguas abajo) esté abierto. Conviene ir poniendo paso a paso el sistema en tensión; así, por ejemplo, en un transformador MT/BT, primero cerrar el interruptor de MT (primario) y luego él, o los, de salida en BT.

A fin de evitar la posibilidad de un cierre intempestivo por error humano, es práctica normal en las instalaciones de las compañías eléctricas anular en los interruptores automáticos el mando mecánico manual de conexión, dejando sólo el mando eléctrico en el circuito donde se han introducido disposiciones de seguridad contra falsas maniobras. Es una precaución de seguridad recomendable también para las instalaciones industriales y terciarias.

Cuando el interruptor está abierto, la parte del gabinete correspondiente a los bornes de salida del interruptor no presenta tensión. Al cerrar el interruptor, éste comunica tensión a la parte que no tenía.

Puede suceder que en dicha parte haya un defecto de aislamiento que se pone de manifiesto al recibir tensión. En lo que concierne a la seguridad, no puede descartarse ninguna posibilidad, aunque parezca remota. Si esto sucediera, se produciría un cortocircuito y, casi siempre, un arco eléctrico en el interior del gabinete, cuya energía se traduciría en una sobretemperatura y una sobrepresión interiores que podrían alcanzar valores peligrosos para las personas que se encontraran delante de la cabina. Este riesgo se minimiza al ensayar la instalación mediante la medición del aislamiento.

Es aconsejable desplazar el mando eléctrico de conexión del interruptor (pulsador, interruptor, etcétera) del frente de la celda a un punto suficientemente alejado, de forma que los efectos de un eventual arco interno en la cabina no alcancen al operador; por ejemplo, detrás de una pared de separación. No se trata propiamente de un mando a distancia, sino sólo de alejarse lo suficiente del gabinete para efectos de seguridad.
——————————————————————————————————————————————————-

Gabriel Alfredo Caputo
Graduado como Ingeniero Electricista por la Universidad Tecnológica Nacional FRA Buenos Aires, República Argentina. Especialista en mantenimiento industrial para procesos químicos. Cuenta con experiencia de más de 30 años en el sector.