ET651 Celdas con seccionador en aire para mt entrada - salida y protección

1. OBJETO

Establecer las características técnicas que deben cumplir las celdas con seccionadores en aire utilizadas en media tensión : celdas de protección, celdas entrada-salida (Dúplex) y celdas entrada-salida-protección (Triplex).

2. ALCANCE

Esta especificación aplica para todas las celdas de MT con seccionadores en aire adquiridas o instaladas en el sistema de distribución de Enel Colombia S.A. ESP.

3. CONDICIONES DE SERVICIO

Las celdas con seccionadores en aire para entrada – salida y protección que trata ésta especificación serán instaladas en centros de distribución nivel 2 para 11,4kV y 13,2kV de circuitos subterráneos, y se utilizan en un local dentro de edificios, conjuntos multifamiliares o en general donde la conformación urbanística no permite la instalación de transformadores en poste.

Su instalación debe estar de acuerdo con las siguientes condiciones generales del sistema :

3.1 CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS DEL SISTEMA

- Tensión Nominal : 11 400V, 13 200V
- Tipo de Conexión: Trifásica (trifilar).
- Frecuencia : 60 Hz.

4. APLICACIÓN

Los seccionadores entrada – salida y protección en MT, se alojarán en celdas metálicas autosoportadas, con alimentación trifásica desde las redes de distribución subterránea de 11 400V o 13 200V con los siguientes objetivos:

- Alojar y facilitar la operación de los seccionadores y fusibles instalados dentro de las celdas.
- Dar seguridad al operario, impidiendo el acercamiento a partes vivas en operación y mantenimiento .
- Realizar maniobras en los circuitos subterráneos

5. REQUISITOS TÉCNICOS PARTICULARES

5.1 DISEÑO MECÁNICO

Las celdas serán diseñadas bajo los siguientes criterios:

- Desde el punto de vista eléctrico y de operación, las celdas deben en general y cada una de sus partes en particular estar en la capacidad de soportar los cortocircuitos y sobretensiones que pudiesen producirse durante las condiciones de servicio.
- Dentro de su construcción deberán ser contempladas las precauciones para evitar la eventualidad de explosión o incendio y la propagación del mismo.
- Deberán poseer una adecuada resistencia a los esfuerzos causados por los gases producidos por el arco debido a un cortocircuito .
- Ser autosoportadas.
- Permitir maniobras de corte bajo carga o en vacío.
- Protección de transformadores de distribución en caso de sobrecargas y cortocircuitos.
- Las piezas componentes de los diferentes equipos incluidos dentro de la celda y en particular aquellos sujetos a desgastes, deberán ser fácilmente accesibles y de rápido desarme o desmontaje para su mantenimiento , reparación y/o reemplazo.

5.2 TIPOS DE CELDAS

5.2.1 Celdas Duplex
Deberá ser apta para la instalación de dos seccionadores tripolares bajo carga con comando lateral derecho.

Deberá estar conformada por:

• Una celda metálica de acuerdo con las figuras 1 y 2.
• Dos seccionadores bajo carga de 17.5kV - 630A, unidos entre si y derivación central en la unión, el cual debe cumplir con las normas NTC 2131 e IEC 265-1.
• Dos comandos manuales completos de los seccionadores bajo carga.
• Ventana de inspección en vidrio templado de 5 mm de espesor.
• Tapa de acceso y compartimiento para la iluminación interior.
• Señales preventivas y placa de identificación del fabricante de la celda.
• Barra general para conexión a tierra .
• Cerradura con pestillos y llave bristol.

5.2.2 Celdas de Protección
Deberá ser apta para la instalación de un seccionador tripolar bajo carga con portafusibles y comando lateral derecho.

• Una celda metálica de acuerdo con las figuras 3 y 4.
• Un seccionador bajo carga de 17.5kV- 400A, con portafusibles el cual debe cumplir con las normas NTC 2131 e IEC 265-1.
• Un comando manual completo del seccionador bajo carga, con palanca de accionamientos.
• Ventana de inspección en vidrio templado de 5 mm de espesor.
• Tapa de acceso y compartimiento para la iluminación interior.
• Señales preventivas y placa de identificación del fabricante de la celda.
• Barra general para conexión a tierra .
• Cerradura con pestillo y llave bristol.

5.2.3 Celdas Triplex con Seccionadores Entrada-Salida-Protección
Deberá ser apta para la instalación de dos seccionadores tripolares de operación bajo carga y un seccionador tripolar de operación bajo carga con portafusibles con comando lateral derecho.

• Una celda metálica de acuerdo con las figuras 5, 6, 7, 8 y 9.
• Dos seccionadores bajo carga de 17.5kV - 630A, y un seccionador bajo carga de 17.5kV - 400A con portafusibles, el cual debe cumplir con las normas NTC 2131 e IEC 265-1.
• Tres comandos manuales completos para los seccionadores bajo carga.
• Dos puertas cada una con una Ventana de inspección en vidrio templado de 5 mm de espesor (la puerta donde se localiza el seccionador con los portafusibles debe ir enclavada, mientras esté cerrado el seccionador ).
• Tapa de acceso y compartimiento para la iluminación interior.
• Señales preventivas y placa de identificación del fabricante de la celda.
• Barra general para conexión a tierra .

5.3 ESTRUCTURA DE LA CELDA

Las celdas deberán ser fabricadas en estructura de lámina de acero Cold Rolled (C.R) como mínimo con lámina calibre BWG 14 (2 mm).
La composición de componente estructural de las láminas laterales de las celdas, deberá ser verificada retirando los mismos y comprobando la rigidez de la estructura resultante.

5.4 LÁMINA

La lámina Cold Rolled (C.R) de envoltura de la celda deberá ser como mínimo de calibre 14 BWG (2 mm), fijadas a la estructura internamente o externamente siempre y cuando las cabezas de los tornillos no sobresalgan de la superficie en los paneles de las celdas y éstos tornillos estén asegurados con tuerca y contratuerca en la parte interna.

5.5 SOPORTES DE LOS EQUIPOS

Los soportes de fijación de los seccionadores bajo carga y aisladores para barraje, serán en ángulo de acero de 2” x 2” x 3/16” como mínimo, se fijarán a la estructura de la celda con tornillos de ½” de diámetro o se soldarán a la estructura.

Las celdas de entrada- salida y protección deberán estar dotadas de un soporte ubicado en la parte frontal que permitan alojar la palanca de accionamiento de los seccionadores. Las celdas llevarán abrazaderas de soporte para los cables de Media Tensión en las celdas de entrada - salida, protección.

5.6 TORNILLERÍA

Toda la tornillería, tuercas, arandelas planas y de presión que se empleen en las celdas serán cincados.

5.7 GRADO DE PROTECCIÓN

El grado de protección es el indicado en la tabla 1 a continuación según la norma IEC 529:

TABLA 1: GRADOS DE PROTECCIÓN

5.8 PUERTA

La puerta será construida en lámina Cold Rolled calibre 14 BWG (2 mm) como mínimo, y deben estar dotados de refuerzos adecuados que le den estabilidad y seguridad .
Las puertas deben poseer una agarradera suficientemente rígida que facilite su accionamiento y el cierre deberá ser de simple hoja, fijada mediante 3 (tres) bisagras con doble sección de corte fabricadas en acero inoxidable (perno pasador de mínimo 3/8”). Las bisagras deben instalarse soldadas. La puerta de la celda de entrada salida, llevará un marco para la colocación del diagrama unifilar del Centro de Transformación, el cual tendrá como dimensiones las de una hoja de tamaño carta, protegida con acetato.
Las puertas deberán estar provistas con cerradura de cierre de tres puntos, evitando el riesgo de salida de gases explosivos por los bordes. También deberá estar provista de refuerzos que garanticen su rigidez mecánica. Como alternativa es posible el uso de otro tipo de cierre como el de cuatro puntos en la puerta.
Este tipo de cierre debe garantizar que la puerta se mantenga asegurada y soporte los esfuerzos mecánicos en caso de cortocircuito . Adicionalmente al cierre de tres puntos se deben incluir dos cierres más mediante llave bristol. Ver figura 15.
La puerta debe poseer enclavamiento mecánico con el mecanismo de accionamiento del seccionador tal como se indica en el numeral 5.10

5.9 VENTANA DE INSPECCIÓN

En la puerta de alta tensión se deberán realizar perforaciones de tamaño aproximado de 30 mm x 30 mm formando una rejilla de 200 x 350 mm, que permita la inspección visual del equipo dentro de la celda. La rejilla debe llevar en la parte posterior, (interna de la celda), un vidrio de seguridad de mínimo 5 mm de espesor en cual será fijado en la parte interior de la puerta por medio de dos pisa vidrios que no permitan la manipulación del vidrio, ni la salida de gases por el frente de la celda en caso de explosión . Ver figura 10.
El centro de la mirilla debe coincidir con el polo central del seccionador .

5.10 ENCLAVAMIENTO MECÁNICO

La puerta de acceso a la celda de protección estará enclavada con el mecanismo de apertura y cierre del seccionador alojado en la celda, tal que la puerta no puede ser abierta si el seccionador está cerrado y si la puerta está abierta no se podrá operar el seccionador . El enclavamiento será de tipo mecánico, lo suficientemente fuerte tal que pueda resistir sin daño , una operación indebida con esfuerzos normales.

La celda de entrada y salida irá resguardada por medio de una cubierta tipo acrílico de 5 mm de espesor, transparente incolora fijada a la cara interna del marco de la puerta, removible frontalmente. Se colocará un aviso de peligro alta tensión .

Este acrílico debe instalarse de tal forma que pueda ser retirado por el frente sin que exista la posibilidad de que al quitarle los tornillos de sujeción pueda caer hacia el seccionador o hacia el piso.

5.11 TAPAS DE ONDA EXPLOSIVA

La celda debe tener un sistema de amortiguación y/o salida de gases en caso de explosión por arco interno. El sistema de evacuación de gases debe estar ubicado en la parte superior de la celda y debe corresponder a un área mínima del 40% del área de la tapa superior de la celda, garantizando que los gases sean dirigidos hacia arriba y en ningún caso hacia el frente y laterales de la celda por donde pueda circular personal.

En el techo sobre la parte posterior se deberá instalar dos tapas tipo flap a efectos de permitir el escape hacia arriba y atrás, de gases resultantes generados por un arco eléctrico .

La evacuación de los gases se debe realizar mediante dos tapas, la tapa localizada hacia el lado frontal de la celda debe ir sobrepuesta sobre la segunda tapa y permitir un ángulo de apertura de 90 grados y la segunda un ángulo de 180 grados, lo anterior con el fin de permitir la evacuación de los gases hacia la parte posterior y superior de la celda. Ver figura 11.

Las tapas deben ser fabricadas mínimo en lámina calibre 20 BWG (0,912 mm), con el fin de garantizar su apertura.

6. ESQUEMA DE PINTURA

El sistema de pintura puede ser por secamiento al aire o por medio de un horno y debe aplicarse con el siguiente procedimiento.

6.1 PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

a) Desoxidación: La superficie debe estar seca, libre de polvo, mugre, grasa, cera y óxido. Para lo cual requiere una limpieza del metal que puede llevarse a cabo en forma mecánica o química, preferiblemente una combinación de ambas, con el fin de eliminar todas las oxidaciones que presente la superficie.
b) Desengrase: Una vez efectuada la desoxidación es necesario llevar a cabo un desengrase completo por ataque químico, o en su defecto por medio de solventes o alcalinos, de acuerdo con el tipo de pintura a utilizar. La pieza desengrasada debe ser manipulada de tal forma que no exista posibilidad de ser nuevamente engrasada.
c) Fosfatizado: Toda la superficie debe ser fosfatizada con el fin de darle la protección superficial contra la corrosión y adherencia a la capa de pintura. Este debe ser aplicado por inmersión o aspersión.
Una vez aplicada la capa de fosfato se debe lavar con agua fría para mover los químicos activos que puedan causar corrosión .

6.2 PINTURA

Ya preparada la superficie con los procedimientos anteriores se aplicará la pintura, para lo cual se deberán seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante del producto a utilizar.
Si se trata de pintura de secamiento al aire, se deben aplicar dos capas de anticorrosivo basado en resinas epóxicas, alquídicas o caucho clorado, con un espesor mínimo de pintura seca de 50 micras.
Posteriormente se aplicarán dos capas de pintura de acabado basado en resinas epóxicas, alquídicas o caucho clorado, con un espesor mínimo de pintura seca de 85 micras.
Si la pintura es horneable se aplicará una capa de base horneable. Posteriormente deberá aplicar una capa de esmalte horneable liso basado en resinas alquídicas nitrogenadas con un espesor mínimo de 40 micras.

Se debe aplicar una pintura epóxica color gris RAL serie 70, similar al RAL 7032.

Todas las capas de pintura deben garantizar una adherencia mínima de todas y de cada una de las capas de 400 libras/pulg ² , garantizada y aprobada según Norma NTC 3916 (ASTM D 4541 de 1995).

La pintura debe garantizar un mínimo de 400 horas en cámara salina (Ver Pruebas tipo).

7. PUESTA A TIERRA DE CELDAS

En la parte inferior frontal de las celdas se debe instalar una platina de cobre con una sección mínima de 20 x 3 mm. Esta barra de tierra debe soportar los esfuerzos térmicos y mecánicos causados por corrientes de cortocircuito . La barra de tierra se instalará a lo largo de cada celda y se unirá con las otras celdas mediante cable de cobre desnudo 2 AWG (como mínimo) y conectores de compresión, esta barra debe ir conectada a una varilla de puesta a tierra de 5/8” x 2.40 m, mediante cable desnudo como mínimo de calibre 2 AWG. La(s) puerta(s) deben estar conectadas a la estructura mediante una trenza en cobre estañado (dependiendo del grado de contaminación de la zona donde se instale la celda) de sección equivalente (2 AWG como mínimo). La barra de tierra irá fijada a la base de las celdas y será conectada en forma directa al bastidor de los equipos que contenga la celda y la estructura de la misma.
Se deberá asegurar la continuidad eléctrica entre el mecanismo de traba de la puerta y todos los paneles que conforman la celda y su estructura.
Las zonas de contacto del gabinete o los aparatos con las barras de puesta a tierra , deberán estar libre de pintura o cualquier otro elemento que dificulte la conexión; dichas zonas de contacto deberán ser plateadas o estañadas con espesor mínimo de 12 micrones. No se aceptará la sola interposición de grasa inhibidora de la corrosión .
Toda la estructura de la celda incluyendo las tapas laterales piso y techo deben estar a un solo potencial. Para esto, las uniones de las diferentes partes pintadas desmontables de la celda deben hacerse con arandelas de contacto. No se aceptaran uniones con arandelas de presión o arandelas dentadas.
Para la interconexión entre la unidad funcional, la unión mediante pernos soldados es aceptable para brindar continuidad eléctrica entre la carcasa, las cubiertas, las puertas u otras partes estructurales. Las partes metálicas de cualquier parte removible, que están normalmente aterrizadas, deben permanecer conectadas a tierra hasta que la parte removible se haya separado del equipo de maniobra .
La base de cada uno de los equipos de conmutación debe contar con un terminal de puesta a tierra estañado o plateado confiable que tenga un tornillo de sujeción que permita la conexión de un conductor de puesta a tierra adecuado al nivel de cortocircuito a soportar por el equipo . El punto de conexión a tierra se debe identificar por el símbolo de puesta a tierra para protección.

8. COMANDOS E IDENTIFICACIÓN DE POSICIÓN

El comando de los seccionadores deberá ser del tipo giratorio, y tendrá un buje de cierre que evite la salida de gases, en caso de deflagración interna por el hueco existente entre la perforación del panel frontal para acceso al eje de mando. También se acepta una tapa que cubra la perforación del mando en la puerta.

Los ejes de mando, mecanismos y bujes de cierre, deberán ser cincados con una capa uniforme de 12 micrones.

Las celdas con seccionador cualquiera sea su tipo, deberán tener el mando de tal forma que no sobresalga del frente de la misma.

Se debe identificar en forma clara y notoria la posición de los seccionadores. Debe ser posible la verificación del estado del dispositivo indicador de posición cuando es operado manualmente.

Los colores del dispositivo indicador de posición abierta y cerrado deben corresponder a lo establecido en la norma IEC 60073.

La posición cerrada se debe indicar con la leyenda “cerrado”. La posición abierta se debe marcar con la leyenda “abierto”. (Ver figura 13).

9. COMPARTIMIENTO PARA ILUMINACIÓN INTERIOR

En la parte superior izquierda de la puerta se debe acondicionar un compartimiento de BT, para la ubicación de una bombilla que permita la iluminación dentro de la celda.

El compartimiento será cerrado, no permitiendo el acceso al compartimiento de MT y de tal forma que ilumine el interior de la celda.

En la puerta de este compartimiento se colocará un selector de posición “prendido” o “apagado” para la bombilla , Adicionalmente el cierre de la puerta se puede realizar mediante llave bristol o con guardas para cualquiera de los casos la llave debe ser suministrada por parte del fabricante.

El compartimiento para alumbrado esta compuesta por una caja elabora en calibre 14 AWG en la cual dos de las caras una lateral y una inferior deben tener perforaciones cuadradas (10x10 mm) o circulares (5 mm de radio).

En la parte interior de la caja se deben instalar un par de vidrios templados de 5 mm de espesor que garanticen la hermeticidad del compartimiento y a su vez permitan la iluminación de la parte interior de la celda (ver figura 14).

El alambrado de la bombilla debe colocarse en el interior de la celda mediante una canaleta o tubo metálico, realizándose la conexión y derivación en una caja adecuada que impida el ingreso al compartimiento de MT.

10. MARCACIÓN

La celda en su parte frontal debe ir identificada de la siguiente manera:

• En la parte superior se debe localizar una señal preventiva remachada de las dimensiones indicadas en la figura 12.
• También en la parte superior debe ir remachada una placa donde se identifique el tipo de celda, nivel de tensión y se incluya la leyenda “USO EXCLUSIVO DE Enel Colombia”
• En la parte inferior se debe ubicar la placa de identificación remachada, con la información indicada en la tabla 2.
• Los mandos de los seccionadores deben ir debidamente identificados como se describe en el numeral 8 (ver figura 13).

• Se debe instalar un adhesivo que contenga las instrucciones para el manejo y operación de la celda.
• Los equipos de maniobra y sus dispositivos de operación deben tener placas que indiquen las características nominales, norma que cumplen, numero de certificación y vigencia de la certificación .

TABLA 2: PLACA DE IDENTIFICACIÓN DE LA CELDA
Para Enel Colombia, se incluirá la palabra BOG-CUN y la orden de compra en la placa de identificación.

11. PRUEBAS

11.1 PRUEBAS TIPO

El fabricante debe entregar protocolos de las siguientes pruebas tipo realizadas a una celda similar a las suministradas. Cada una de las pruebas tipo se deben realizar con los equipos de maniobra completos en la condición de servicio para el cual fueron diseñados y deben ser nuevos al comienzo de cada ensayo tipo.

- Ensayos para verificar la protección de las personas contra acceso a partes peligrosas y la protección del equipo contra objetos sólidos extraños. Verificación grado IP (Subnumeral 6.103, NTC 3309).
- Ensayos de aumento de temperatura de cualquier parte del equipo y la medición de la resistencia del circuito principal. (Subnumerales 6.3 y 6.4, NTC 3309)
- Ensayos para probar el funcionamiento satisfactorio de los dispositivos de conmutación incluidos y de las partes removibles. (Subnumeral 6.102, NTC 3309)
- Ensayos para probar la capacidad de iniciación y de interrupción de los dispositivos de conmutación incluidos. (Subnumeral 6.101, NTC 3309)
- Ensayos para probar la capacidad de los circuitos principales para estar sujetos a las corriente nominales no disruptivas pico y de corta duración (Subnumeral 6.5 norma NTC 3309).
- Ensayos para verificar la protección de las personas contra efectos eléctricos peligrosos. (Subnumeral 6.106, NTC 3309).
- Ensayos para verificar el nivel de aislamiento del equipo , que incluyen ensayos en tensiones a frecuencia industrial (subnumeral 6.1,NTC 3309).
- Ensayos para verificar la protección del equipo contra impactos mecánicos (Subnumeral 6.109, NTC 3309).
- Ensayo para detectar defectos en el aislamiento sólido de los equipos mediante la medición de descargas parciales. (Subnumeral 6.19, NTC 6.19)
- Ensayo de cámara salina: Para este Ensayo las muestras deben ser nuevas y libres de grasa, aceite, polvo y otras impurezas. A dichas muestras se les hacen dos incisiones, de 0.5mm de espesor, en forma de cruz que llegue hasta el substrato. El Ensayo se realizará de acuerdo con la norma ASTM B 117 (Prueba de Cámara Salina) bajo las siguientes condiciones: Temperatura= 35°C, ph= 6,5-7,2 y concentración de cloruro de sodio al 5% durante 400 horas. Tiempo al que se verificará:
a. La progresión de la corrosión en la incisión, debe ser inferior a 2mm.
b. No deben presentar trazas de corrosión ni burbujas.
c. El recubrimiento debe permanecer adherido a la capa de pintura conservando
su color.
d. Los cierres y medios de acceso deben funcionar normalmente.

11.2 PRUEBAS DE RUTINA

Los ensayos de rutina tienen como objetivo revelar fallas en el material o construcción y no afectan las propiedades y la confiabilidad del objeto en prueba. Las pruebas de rutina a realizar a los equipos son las siguientes:

- Ensayo dieléctrico en el circuito principal.
- Medición de la resistencia del circuito principal.
- Verificaciones visuales y de diseño.
- Se realizarán pruebas del espesor de las capas de fosfatizado y acabado final de acuerdo con lo especificado en esta norma.
- Dimensiones.
- Ensayo de cierre y apertura.
- verificación del cableado correcto

De igual manera, estas celdas deben dar cumplimiento a lo establecido por el RETIE en su art.17.9.2 que indica:”Las celdas de media tensión …deben cumplir los requisitos de una norma técnica internacional, tal como IEC 62271-1, IEC 62271-200, de reconocimiento internacional como la UL 347, ANSI-IEEE C37 o NTC que le aplique y demostrarlo mediante certificación de conformidad de producto ”.

12. TRANSPORTE, INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO

El fabricante debe suministrar las guías para el transporte, instalación y operación de los equipos suministrados. A continuación se indica la información requerida:

- INSTALACIÓN.

• Desempaque e izada.
• Ensamblaje
• Montaje.
• Conexiones.
• Inspección final de la instalación

- OPERACIÓN.

• Guía de operación

- MANTENIMIENTO .

• Recomendaciones para el usuario .
• Reporte de fallas.

- TRANSPORTE.

• Guía para el transporte

13. REQUISITOS DE LAS OFERTAS

El Oferente deberá incluir con su propuesta, la siguiente información:

- Planilla de características técnicas garantizadas, la cual deberá ser diligenciada completamente, firmada y sellada por el oferente.

- Catálogos originales completos y actualizados del fabricante, que correspondan a los bienes cotizados, en la planilla de características técnicas garantizadas.

- Protocolos de pruebas de acuerdo con las normas indicadas en el numeral 11 de la presente especificación.

- Certificaciones de producto con norma técnica y RETIE .

- Información adicional que considere aporta explicación a su diseño (dibujos, detalles, características de operación, dimensiones y pesos de los materiales ofertados).

Enel Colombia S.A. podrá descartar ofertas que no cumplan con las anteriores disposiciones, sin expresión de causa ni obligación de compensación.

14. GARANTÍA DE FÁBRICA

Enel Colombia S.A. E.S.P requiere como mínimo, un período de garantía de fábrica de doce (24) meses, a partir de la entrega de las celdas.


FIGURA 2. CELDA DUPLEX PARA MT (VISTA INTERNA FRONTAL Y LATERAL)



FIGURA 4. CELDA DE PROTECCIÓN PARA MT(VISTA INTERNA FRONTAL Y LATERAL)



FIGURA 6. CELDA DE TRIPLEX PARA ENTRADA SALIDA Y PROTECCIÓN(VISTA FRONTAL INTERNA)


FIGURA 7. CELDA DE TRIPLEX PARA ENTRADA SALIDA Y PROTECCIÓN(VISTA LATERAL INTERNA)



FIGURA 9. CELDA COMPACTA TRIPLEX (ALTERNATIVA) VISTA FRONTAL Y LATERAL INTERNA




FIGURA 12. SEÑAL PREVENTIVA





ANEXO 1. TABLAS DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GARANTIZADAS
Celda Triplex Compacta con Fusibles
Celda Dúplex
Celda de Protección con fusibles