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SUBGERENCIA REDES AT
Área Mantenimiento de Redes Alta Tensión
LINEAS ALTA TENSION
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MANTENIMIENTO DE LÍNEAS DE TRANSMISION
INDICE
1. INTRODUCCION
1.1. Objetivos
1.2. Alcances
2. ASPECTOS BASÍCOS
2.1. Características Generales de Las Líneas de Transmisión.
3. SOLICITACIONES TIPICAS
3.1.Solicitaciones Externas, Vandalismo, contaminación de Aislación,
Descargas atmosféricas, corrosión, vibracióneó1ica, etc.
3.2.Solicitaciones Internas, Calentamiento conexiones, sobrevoltaje de
maniobra, fallas Internas de Aislación, etc.
4. TECNIDAS DE MANTENIMIENTO
4.1. Mantenimiento con Líneas Desenergizadas
4.1.1. Concepto de línea desconectada y desenergizada.
4.1.2. Potenciales presentes en una línea desenergizada.
4.1.3. Puestas a tierra (bloqueo y de protección personal)
4.1.4. Gradientes de Potencial.
4.2. Mantenimiento con Líneas Energizadas
4.2.1. Características.
4.2.2. Técnica a Distancia mediante Pértigas Aislantes.
4.2.3. Técnica a Potencial o Mano Desnuda ( Barehand
4.2.4. Lavado con Chorro de Agua Desmineralizada.
4.2.5. Ventajas, Desventajas y Limitaciones de los Trabajos
Con Líneas Energizadas.
4.2.6. Prevención de Accidentes.
5. PREVENCION DE RIESGOS
5.1. Medidas Básicas de Prevención de Accidentes.
5.2. Riesgos Asociados a los Trabajos en Líneas de Transmisión.
5.2.1. Trabajos Típicos y Riegos Potenciales.
5.3. Condición Física y Mental de los Linieros.
5.4. Distancias de Seguridad.
5.4.1. Distancias de Seguridad en Alta Tensión
5.4.2. Consideraciones.
6. DIAGNOSTICO Y MANTENIMIENTO PREDICTIVO
6.1. Conceptos de Mantenimiento Preventivo y Predictivo.
6.1.1. Mantenimiento Preventivo.
6.1.2. Mantenimiento Predictivo.
6.1.3. Conceptos de Mantenimiento Predictivo.
6.1.4. Técnicas de Mantenimiento Predictivo.
6.1.5. Criterios para la Elección de Las Magnitudes a Monitorear.
6.1.6. Criterios para la Determinación de los Procedimientos y Periodicidad.
6.1.7. Evaluación de Costos y Beneficios.
6.1.8. Planificación de Redocumentos Humanos, materiales y Financieros.
6.1.9. Resumen.
6.2. Mantenimiento Predictivo Aplicado a Líneas de Transmisión.
6.2.1. Conceptos y Definiciones Básicas.
6.2.2. Aislación Contaminada y Fallas No Visibles en Líneas A. T.
6.3. instrumentación para Mantenimiento Predictivo en Líneas de Transmisión.
6.3.1. Generalidades.
6.3.2. Los Aisladores como Emisores de Señales de RFI y Ultrasonido.
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6.3.3. Verificación de Aisladores en Líneas de Transmisión.
6.1.4. Detector de Radio interferencia.
6.3.5. Detector de Ruido Ultrasónico.
6.3.6. Medidor de Corriente de Fuga.
6.3.7. Medidor de Gradiente de Potencial.
6.4. Medición de Temperatura en Uniones Mediante Termo visión.
6.4.1. Medición de Temperatura en Uniones Eléctricas en Líneas A. T.
6.5. Acciones Correctivas para Reemplazo de Aislación Defectuosa o Contaminada.
6.5.1. Aislación Moderadamente Contaminada.
6.5.2. Aislación muy Contaminada.
7. PLANES DE MANTENIMIENTO
7.1. Criterios para establecer un Plan de Mantenimiento.
7.1.1. Importancia de la Instalación.
7.1.2. Disponibilidad y Respaldo para Alimentar Consumos Servidos.
7.1.3. Condiciones de Operación de Las Líneas.
7.1.4. Solicitaciones y sus Efectos.
7.1.5. Condiciones Ambientales.
7.1.6. Estadísticas de Fallas.
7.1.7. Optimización de los Costos de Las Intervenciones.
7.2. Optimización de Trabajos.
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1. INTRODUCCION
1.1. Objetivos
El objetivo principal del presente documento, es actualizar el conocimiento en el mantenimiento de Líneas de Alta
Tensión, profundizando en las materias referentes a las intervenciones con circuitos desenergizados y hacia
aspectos de prevención de riesgos, como parte integral de todo proceso.
También se pretende entregar una visión de las nuevas técnicas que se aplican al mantenimiento de Líneas, en
especial las que se realizan con líneas energizadas, las que por sus evidentes ventajas en lo referente a
continuidad de servicio, se han adoptado cada vez en mayor número de empresas.
También en el campo de la innovación tecnológica, se entregan conceptos avanzados en las técnicas de
mantenimiento predictivo aplicado a las Líneas de Transmisión. Este conocimiento resulta indispensable en un
escenario moderno del mantenimiento, donde es imprescindible conocer las técnicas de diagnóstico instrumental
destinadas a determinar el estado de los diferentes componentes de las líneas, a objeto de optimizar Las
intervenciones de mantenimiento.
AI final del documento, los participantes tendrán una visión actualizada de las técnicas de mantenimiento de Líneas
de Transmisión, podrán tener absoluta claridad en los aspectos claves para una intervención segura en circuitos
desenergizados y manejarán conceptos de gestión e indicadores del mantenimiento.
1.2. Alcances
El documento tiene una orientación preferentemente práctica, y su objetivo no es la profundización teórica de los
temas tratados, lo que habría que realizar en forma especifica para cada materia en particular, y además requiere
de una sólida base matemática.
Asimismo, se entregará una visión general referentes a aspectos básicos y de diseño, en consideración a que los
participantes no son conocedores del tema.
No obstante las consideraciones anteriores, en el documento se trata con mayor profundidad el tema del
mantenimiento con líneas desenergizadas, las técnicas de mantenimiento predictivo y los aspectos de prevención
de riesgos, considerados temas principales para el cumplimiento de los objetivos del documento.
2. ASPECTOS BASÍCOS
2. 1. Características Generales de Las Líneas de Transmisión
Las Líneas de Transmisión son componentes de un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP), que tienen por objeto
transmitir la energía eléctrica en grandes bloques, desde las centrales voltajes o subestaciones principales, hasta
los centros de consumo. Se caracterizan por transmitir la energía en niveles de voltaje elevados, en nuestro país.
Los mas usadas son 66, 110, 154, 220 y 500 kV. Su estructura física corresponde a la de una línea aérea con
conductores desnudos, soportados en estructuras generalmente reticuladas de acero galvanizado, con un nivel de
Aislación acorde a su nivel de voltaje.
2.1.1. Definiciones
a) Sistema Eléctrico de Potencia:
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Un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP) esta conformado por diversos equipos de poder, destinados a la
generación, Transmisión, transformación y Distribución de la energía eléctrica hasta hacerla llegar a los
consumidores finales.
b) Central Generadora:
Las centrales voltajes del país son de tipo hidráulicas y Térmicas, dependiendo del tipo de energía utilizada para el
movimiento de los generadores. Mayoritariamente se utilizan las centrales hidráulicas, que aprovechan los
redocumentos hidrológicos de las zonas central y sur del país.
c) Líneas de Transmisión:
Tienen por objeto transmitir la energía eléctrica en grandes bloques, desde las centrales hasta los centros de
transformación o consumidores a niveles de tensión elevados. En nuestro país los voltajes de Transmisión
normalmente empleados son 500, 220, 154 y 110 kV.
d) Subestación de Poder :
Las subestaciones de poder reciben la energía transportada por las Líneas de Transmisión desde las centrales,
bajando su nivel de voltaje a un nivel intermedio, adecuado para distribuir la energía en un área determinada.
e) Líneas de Distribución:
Tienen su origen en las subestaciones de poder y como su nombre lo indica, distribuyen la energía eléctrica en un
sector o área determinada (por ejemplo una comuna). Los voltajes de Distribución más utilizados en nuestro país
son 12, 13.2, 15 y 23 kV.
f) Subestación de Distribución:
Las subestaciones de Distribución reciben la energía que transportan las Línas de Distribución, bajando en nivel de
voltajes a baja tensión, para distribuir la energía en un sector reducido y en el ámbito de clientes finales como son
los residenciales e industriales.
g) Red de Baja Tensión
Tienen su origen en las subestaciones de Distribución y tienen por objeto entregar la energía eléctrica directamente
al usuario en un área reducida (por ejemplo una manzana). En nuestro país las bajas tensiones utilizadas son 220
Volts monofásicos y 380 Volts trifásicos.
2.1.2. Componentes de una Línea de Transmisión
Se indican a continuación las características de los componentes principales de las Líneas de Transmisión
a) Estructuras
Normalmente corresponden a torres reticuladas de acero galvanizado, apernadas, de 25 a 50 metros de altura,
dependiendo del nivel de voltaje de la Líneas, entre las que es posible encontrar los más variados diseños. En
menor cantidad se utilizan postes de acero galvanizado, de concreto y madera. Las estructuras se diseñan para
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soportar las solicitaciones impuestas por el peso y tensión del conductor, teniendo en cuenta los espaciamientos
requeridos por el nivel de tensión de la Línea.
b) Fundaciones:
Las estructuras se fundan directamente en el suelo, sobre un trípode, sobre un emparrillado, o sobre apoyos de
hormigón armado, dependiendo de la calidad del terreno y del tipo de estructura a instalar. Las fundaciones
generalmente van de 3 a 6. m. bajo el nivel del terreno.
c) Aisladores:
Los aisladores tradicionalmente empleados en Líneas de Transmisión son del tipo disco, de vidrio de loza, los que
se acoplan formando cadenas de 7, 12, 25 o mas unidades, dependiendo del voltaje de la Línea. Actualmente y
como una forma de minimizar los problemas de la contaminación ambiental y el vandalismo, se utilizan los
aisladores fabricados con materiales poliméricos, cuyas tecnologías reciente ya se encuentra en pleno desarrollo.
d) Conductores
Los metales más empleados como conductores son el aluminio y el cobre, en estado puro o en aleaciones con
acero. De ellos el acero posee la mayor resistencia a la tracción, el cobre la mejor conductividad y el aluminio el
menor peso, comparándolos en iguales condiciones de longitud, sección y temperatura de trabajo. Algunos tipos
de conductores son:
- De cobre duro o semi-duro cableado (Cu).
- De aleación de aluminio cableado (AAC, LASC)
- De aleación de aluminio cableado reforzado con acero (ACSR)
Los conductores de aluminio han desplazado a los conductores de cobre en la construcción de las líneas,
principalmente a los ahorros que se derivan de su menor peso respecto a los conductores de cobre.
e) Cable de Guardia
Las Líneas de Transmisión poseen uno o dos cables de acero conectados a tierra en cada estructura, las que
tienen por objeto actuar como pararrayos ante la ocurrencia de descargas atmosféricas, evitando que éstas afecten
a los conductores. Los cables de guardia son de acero galvanizado de alta resistencia (EHS) y los diámetros más
utilizados son 11 /16”, 3/8” y ½”.
2.2. Aspectos Constructivos
Se describen a continuación, los términos más usados en Líneas de Transmisión para definir algunos
componentes y magnitudes utilizados en las Líneas de Transmisión.
a) Torre de anclaje:
Estructura de gran resistencia mecánica diseñada para resistir la tensión de templado de todos los conductores y
sus cables de guardia en forma simultanea. Se le llama también torre de tracción o remate.
b) Torre de suspensión:
Estructura mecánicamente esbelta, diseñada para resistir el peso suspendido de los conductores y limitada al porte
de uno o dos conductores como máximo, o un conductor y un cable de guardia para resistir esfuerzos de tracción,
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según el criterio de diseño adoptado. La relación entre torres de suspensión y tracción depende de la topografía
del terreno, en terrenos llanos es de 10 a 20 de suspensión por 1 de tracción.
c) Torre Tap o derivación:
Estructura de anclaje doble, que permite derivar un arranque u otra línea desde la línea principal o troncal. La torre
tap mantiene una resultante de carga lateral permanente hacia el lado de la derivación.
d) Torre de transposición:
Estructura de anclaje que permite cambiar la disposición de fases de los circuitos, a objeto de compensar los
efectos Eléctricos de tipo inductivo y capacitivo que se generan debido a los acoplamientos magnéticos entre
conductores y entre conductores y el suelo. Solamente se utiliza en líneas largas.
f) Crucetas :
Parte metálica de la estructura que sobresale del cuerpo de la torre, en cuyo extremo va suspendida o traccionada
la cadena de aisladores que soporta o retiene al conductor.
9) Cantoneras:
Perfiles ángulos principales de las torres que conforman los cuatro apoyos fundamentales. Las cantoneras son los
perfiles más robustos de una estructura y sus dimensiones varían dependiendo del tipo de estructura.
h) Diagonales:
Perfiles ángulos secundarios que sé apernan en las cantoneras, formando el reticulado de la estructura. Las
diagonales permiten la rigidización de la estructura y tienen un comportamiento decisivo cuando se produce el
corte de los apoyos principales.
i) Circuito:
Conjunto de tres conductores que conforman un sistema trifásico de poder, con equipos de desconexión y
protección independientes.
j) Voltaje nominal:
Es el voltaje normal de operación de una línea trifásica, que se mide entre los conductores de un circuito, por
ejemplo 100 o 220 kV.
k) Puente:
Unión de conductores no sometida a tracción mecánica, que se realiza en las crucetas de las estructuras de
anclaje.
l) Vano:
Es la distancia horizontal existentes entre dos estructuras de una línea de transmisión.
m) Flecha:
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Es la distancia vertical medida entre el punto más bajo del conductor y una recta imaginaria que une los apoyos
del conductor entre dos estructuras.
n) Franja de servidumbre
Es una franja de terreno de un ancho determinado por el nivel de voltajes, que tiene como centro el eje de la línea,
la que debe mantenerse libre de vegetación y de construcciones para la operación segura de la Línea. En 110 kV
la franja de servidumbre es de 20 metros de ancho y en 220 kV es de 30 metros.
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3. SOLICITACIONES TIPICAS
Las Líneas de Transmisión, son uno de los componentes de un Sistema Eléctrico de Potencia que se encuentra
más expuesto a solicitaciones de todo tipo. Su condición de equipo de intemperie en conductores desnudos y su
extensión, hace que en su recorrido enfrente diferentes condiciones atmosféricas, diferentes tipos de terreno y
variadas condiciones de entorno. En este capítulo describiremos las solicitaciones típicas que se presentan, tanto
de origen interno como externo.
3.1. Solicitaciones Externas
Consideraremos como solicitaciones externas aquellas que se originan en el medio ambiente o entorno de las
líneas, las que dependen principalmente de las zonas o sectores que atraviesa la línea en su trazado.
3.1.1. Vandalismo
Es una de las causas más frecuentes de fallas en líneas de transmisión y se da especialmente en sectores
urbanos periódicos, manifestándose en el destrozo de aisladores mediante piedras y en el lanzamiento de
alambres, cadenas, pesas y cintas magnéticas o de papel metalizado a los conductores para provocar fallas por
cortocircuitos. También la quema mal intencionada de neumáticos bajo los conductores provoca cortocircuitos
entre fases. También las prácticas de tiro.
3.1.2. Actos Temerarios de Terceros
Se refiere a la interacción de personas que escalan las estructuras, va sea en estado de ebriedad, bajo la
influencia de drogas y/o en actos irracionales, los que desatendiendo los riesgos asociados a las instalaciones y
violando las mallas antisubidas y letreros de advertencia, llegan a hacer contacto con los conductores energizados
muchas veces con consecuencias fatales.
3.1.3. Contaminación de Aislación
Se produce por los agentes contaminantes que se depositan en la superficie de los aisladores, haciendo que
disminuya su capacidad aislante hasta que se establece un arco eléctrico a través de su superficie, provocando la
falla de la línea.
Contaminantes típicos son los derivados de procesos industriales, especialmente los que contienen partículas
metálicas o de carbón en su composición. El humedecimiento de la contaminación producido por neblinas
matinales o por la humedad salina del mar, hace que la situación se haga critica, a menos que se adopten medidas
preventivas como la limpieza o lavado periódico de la aislación, la aplicación de siliconas u otros recubrimientos.
3.1.4. Oxidación de estructuras
Se produce por la pérdida del galvanizado protector y depende en gran medida de agresividad de los suelos y de
su composición química. Generalmente aparece en mayor grado a nivel del suelo, formando costras de metal
oxidado y porosidades de color ocrerojizo. Existen muchos tratamientos para tratar superficies oxidadas, pero su
éxito depende en gran medida de la preparación de superficies, que es difícil de lograr en las estructuras de líneas
en servicio.
3.1.5. Vibración de Conductores
Se produce por la acción de vientos suaves y constantes que inciden perpendicularmente en tendidos ubicados en
sectores llanos. Estos vientos generan presiones en los conductores que se convierten en oscilaciones verticales
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de baja amplitud y baja frecuencia, que producen la fatiga de las hebras del conductor en los puntos de engrampe,
pudiendo llegar al corte total del cable.
.La vibración se presenta mayoritariamente en conductores de aluminio con tensiones de templado superiores al
20% de la tensión de ruptura y sus efectos pueden ser anulados con la instalación de amortiguadores o breteles.
3.1.6. Descargas Atmosféricas
Afectan a las líneas de transmisión especialmente en las zonas de precordillera. En líneas que no poseen cable de
guardia, el rayo puede caer directamente en los conductores provocando una sobre tensión transiente en el
sistema.
3.1.7. Incendios de Vegetación
El incendio de vegetación en la franja de servidumbre, provoca desprendimiento de humo que hace perder la
calidad dieléctrica del aire, pudiendo provocar cortocircuitos entre los conductores o entre los conductores y tierra.
También en incendios de magnitud, los conductores pueden calentarse hasta sobrepasar su limite elástico,
llegando a recocerse. Para evitarlos, las franjas de servidumbre deben mantenerse despejadas de vegetación,
mediante roces y/o aplicaciones de herbicidas.
3.1.8. Colisiones de Vehículos
La expansión de las ciudades ha hecho que muchas líneas de transmisión queden ubicadas en su interior,
aprovechándose de construir calles y avenidas en la franja de servidumbre. De esta forma las torres de A.T.
quedan expuestas a daños por colisiones de Vehículos especialmente en zonas de alto flujo vehicular, pudiendo
ocasionar desde daños leves al colapso de una torre. En estos casos deben instalarse defensas camineras
normalizadas para minimizar las consecuencias de las colisiones.
3.1.9. Actos Terroristas
Principalmente durante la década del 80, las líneas de transmisión del país fueron afectadas en forma sistemática
por atentados de carácter terrorista, materializados a través de la detonación de artefactos explosivos en las
cantoneras de las torres para provocar su colapso parcial o total. Las principales estructuras de las líneas pueden
ser protegidas mediante cierros de concertinas u otro mecanismo de defensa. Además las áreas de mantenimiento
deben disponer de estructuras auxiliares para enfrentar el problema en forma provisional.
3.2. Solicitaciones Internas
Consideraremos como solicitaciones internas aquellas que se originan como consecuencia de la función propia
que desempeña la línea dentro del sistema eléctrico, y que dependen principalmente de los parámetros y
componentes eléctricos de la misma.
3.2.1. Sobrevoltajes de Maniobra
Se producen cuando se realizan operaciones de cierre y/o apertura de los equipos de maniobra como interruptores
y desconectadores. La magnitud de estos sobrevoltajes pueden alcanzar varias veces el voltaje nominal de la línea
y depende entre otros factores de la longitud de la línea, de los efectos capacitivos e inductivos propios y también
del instante en que se efectúa la apertura. Para minimizar sus efectos y evitar daños en la Aislación, se instalan
cuernos de arco, chisperos y pararrayos.
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3.2.2. Calentamiento de Conexiones
Las conexiones de las líneas, especialmente las del tipo apernado, presentan puntos susceptibles de fallar cuando
no se encuentran en condiciones óptimas. Pequeñas elevaciones en los valores de resistencias de contacto
producen alta disipación de potencia en superficies reducidas, provocando un calentamiento general de la
conexión la que puede llegar a temperaturas tales que provoquen el fundido y corte del conductor.
Es imprescindible realizar conexiones de calidad, siendo rigurosos en la limpieza del conductor y del conector, en
la aplicación de pastas inhibidoras y en los torques de apriete. También debe realizarse una inspección periódica
con termómetros de contacto para línea viva o con equipos de termo visión.
3.2.3. Sobrecargas
Cuando una línea queda expuesta a una sobrecarga prolongada, existe una gran probabilidad de encontrar daños
en los puntos de conexión y en casos extremos, a obtener una pérdida en la vida útil del conductor. Ante el
conocimiento de esta condición, debe realizarse una revisión rigurosa de las conexiones de la línea, especialmente
en los puentes de las torres de anclaje.
3.2.4. Fallas Internas de Aislación
Este tipo de falla se presenta debido a defectos de fabricación que pueden pasar inadvertidos, como son las micro
porosidades o micro fisuras en la loza. También se han presentado casos de contaminación de la loza misma que
hacen que ante sobrevoltajes se produzcan descargas internas en el aislador. Estos casos solo es posible
detectarlos mediante instrumental adecuado, y pueden originar muchas fallas del tipo "indeterminadas".
3.2.5. Envejecimiento de Aislación
Se produce en las uniones cementadas entre las partes metálicas y el cuerpo cerámico del aislador, principalmente
a aquellos que están sometidos a fuertes cargas mecánicas como es el caso de las torres de anclaje, o en torres
de suspensión con luz de paso elevadas. También la cerámica va perdiendo sus propiedades a causa de la
radiación ultravioleta, que degrada la capa de esmalte con el transdocumento de los años, haciendo que el aislador
absorba mayor humedad y pierda sus propiedades dieléctricas.
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4. TECNICAS DE MANTENIMIENTO
4.1. Mantenimiento con Líneas Desenergizadas
4.1.1. Concepto de Línea Desconectada y Desenergizada
Antes de tratar el tema de las puestas a tierra, es importante diferenciar los términos de “Línea Desconectada" y
"Línea Desenergizada".
Una línea desconectada es aquella que por cualquier razón operacional, programada o forzada, se encuentra con
sus interruptores abiertos desde sus fuentes de alimentación, pero no en condiciones de ser intervenida para una
faena de mantenimiento. Esta condición se puede derivar de una operación automática o de una maniobra
transitoria desde el centro de operación del sistema, y la línea puede volver al servicio en cualquier momento.
Una línea desenergizada, es aquella que además de tener sus interruptores abiertos, se encuentra con sus
desconectadores también abiertos, con las puestas a tierra de las subestaciones conectadas, con las
transferencias de carga bloqueadas en caso de ser de doble circuito y en condiciones de ser entregada al personal
de mantenimiento para iniciar el procedimiento de intervención.
4.1.2. Potenciales Presentes en una Línea Desenergizada
Aún con las consideraciones del punto anterior, podemos decir que una líneas desenergizada, no ofrece en
absoluto una condición segura para realizar una intervención de mantenimiento. En estas condiciones, pueden
aparecer en la línea potenciales que pueden ser originados, entre otras, por las siguientes causas:
a) Descargas atmosféricas (Transientes)
El trazado de una línea de transmisión, especialmente las provenientes de Centrales ubicadas en sectores
cordilleranos, Las hace vulnerables a descargas atmosféricas frecuentes, las cuales pueden actuar directamente
sobre la línea o en sus proximidades. En cualquiera de los dos casos, se producen ondas errantes de voltajes en la
líneas, que de acuerdo a su distribución de cargas y desplazamiento a lo largo de ella, pueden en un punto dado,
producir aumentos de voltaje extremadamente altos.
Publicaciones internacionales establecen que la descarga completa del rayo alcanza su valor máximo entre 2 y 20
microsegundos, siendo los sobrevoltajes producidos por el rayo directo del orden de los millones de volts, con
corrientes de descarga de varios miles de amperes. Más frecuentes son los sobrevoltajes inducidos por rayos, los
cuales alcanzan valores del orden de 500 kV, con corrientes de descarga de 50 a 200 amperes.
Como se puede apreciar, cualquiera de las dos alternativas presenta un alto riesgo para el personal que podría
encontrarse trabajando en la línea, en el momento que ocurra la descarga.
b) Tensiones inducidas por sistema adyacentes.
Considerando que la líneas en que se va a trabajar se encuentra desenergizada y aislada de tierra, se inducirán en
ésta, potenciales electrostáticos o electromagnéticos, originados por el paralelismo y proximidad de otras líneas o
sistemas que se encuentran energizados. Esto es especialmente válido en líneas que son de doble circuito, donde
existe un paralelismo que se mantiene en toda su extensión.
Además, es normal apreciar que distintas líneas sean convergentes a puntos comunes, muchas veces, por un
mejor aprovechamiento del terreno y/o faja de servidumbre, estas tienen recorridos paralelos en sus trazados lo
que aumenta los potenciales inducidos en el circuito o línea desenergizada.
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En el caso especial de trabajos en líneas de doble circuito, cuando uno de ellos permanece energizado, la
ocurrencia de una falla en éste haría circular corrientes de falla muchas veces mayores que las normales de carga,
aumentando con esto los voltajes inducidos a valores muy altos y peligrosos para el personal que se encuentra
interviniendo en el circuito desenergizado.
c) Energizaciones Accidentales.
A pesar de las estrictas normas y reglamentos que regulan la operación y maniobra de un sistema eléctrico de
potencia, puede darse el caso que una línea se encuentra desenergizada, sufra una energizacion accidental desde
uno de sus puntos de alimentación, por ejemplo, por el cierre erróneo de sus interruptores o desconectadores en
alguna subestación.
También, con el marcado aumento del uso de la energía eléctrica, se ha incrementado la cantidad de líneas en
servicio, con el natural congestionamiento de éstas, siendo frecuente encontrar cruces con otras líneas de mayor o
menor tensión. En estos casos, una cortadura de conductores en estos puntos críticos, puede energizar la línea en
la cual se interviene, antes que las protecciones del sistema fallado desconecten la línea en sus extremos.
Además, accidentes carreteros, colisiones aéreas o vandalismo, como muchos otros factores, pueden ocasionar la
caída de postes o estructuras, con el consecuente contacto de partes energizadas con el circuito desenergizado en
el cual se está interviniendo en forma directa.
Como se podrá apreciar del punto anterior, las causas que pueden producir potenciales peligrosos en una línea
desenergizada pueden tener variados orígenes, más, independientemente de estos, deben ser anulados o
desviados a tierra por medio de equipos adecuados, a fin de evitar una exposición directa del personal que
interviene en la línea, logrando de esta forma, una mayor seguridad en este tipo de trabajos.
Esto se consigue con equipos especiales de puesta a tierra, los cuales deben cumplir condiciones especificas en
cuanto a su diseño eléctrico y mecánico, como también en relación a otros aspectos como esquemas a usar de
acuerdo al tipo de estructura en que se instalarán, procesos seguros de instalación, etc.
4.1.3. Puestas a Tierra
Como se vio en el punto anterior, las causas por las cuales puede ser energizada una línea en la que se están
realizando trabajos, pueden ser muchas y variadas, más, independientemente de estas, que en su gran mayoría
obedecen a factores fortuitos e impredecibles, debe buscarse una solución que permita efectuar estos trabajos con
la máxima seguridad y sin riesgo para los trabajadores que los ejecutan.
La solución es crear una superficie equipotencial de trabajo, la cual se logra con equipos especiales de puesta a
tierra, para ser usados como tierra provisional en trabajos sobre líneas de transmisión desenergizadas.
Básicamente, se puede conseguir una superficie equipotencial de trabajo conectando sólidamente los conductores
de la línea a la torre donde se encuentra ubicada la persona, sin embargo, para que esta simple solución dé
resultados satisfactorios, deben realizarse consideraciones de muchos tipos que irán acotando y definiendo el
problema de cómo, en que lugar y con que tipo de equipos, se deben realizar las conexiones de puesta a tierra,
para que ofrezcan una total seguridad en el área en que se ejecuta el trabajo.
4.1.3.1. Puestas a Tierra de Bloqueo
Definición :
Definiremos como puestas a tierra de bloqueo, el conjunto de equipos trifilares de puesta a tierra, destinados a
cortocircuitar los conductores de una línea de transmisión entre si y conectar el conjunto sólidamente a tierra. Las
puestas a tierra de bloqueo deben instalarse en los puntos adyacentes a la zona de trabajo, a fin de encerrarla y
dejarla eléctricamente bloqueada.
En general, las puestas a tierra de bloqueo desempeñan el siguiente papel
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a) Cortocircuitan y conectan a tierra todos los posibles puntos de alimentación o energización accidental de la
línea, dejándola eléctricamente bloqueada.
b) Reducen la elevación de potencial en la superficie del terreno, al repartirse las corrientes de falla en varios
puntos.
c) AI repartirse las corrientes de cortocircuito en varias derivaciones, evitan que los cables de bajada a tierra
se fundan por falta de sección.
d) Permiten una mayor rapidez en la operación de las protecciones para despejar la falla, en caso de una
energización accidental al tener las fases cortocircuitadas entre si. Además hace que la corriente de
cortocircuito a tierra se anule o reduzca considerablemente, dependiendo del equilibrio del sistema.
e) Marginan la zona de trabajo, dando una indicación visual al supervisor y al personal que interviene. Esto
adquiere mayor importancia en el caso de líneas de doble circuito, donde una equivocación de circuito
puede traer graves consecuencias.
f) Proveen una protección adicional para el personal que se encuentra trabajando, en caso que la puesta a
tierra que utiliza en el punto de trabajo sea seccionada o retirada accidentalmente.
Ubicación:
Como se indicó anteriormente, las Puestas a Tierra de bloqueo deben encerrar totalmente la zona donde se
efectuará el trabajo, cortocircuitando los conductores de la línea o circuito comprometido y conectándolos a tierra.
Por lo tanto, será una condición primordial para la instalación de puestas a tierra de bloqueo, delimitar claramente
el área de trabajo, para así determinar el número de bloqueos que serán necesarios. Se debe para esto, considerar
los siguientes aspectos:
- Bloqueo de la línea troncal donde se ejecutará el trabajo.
- Bloqueo de arranques o derivaciones desde donde pudiese energizarse la líneas.
- Cruces con otras líneas de mayor o menor tensión que se encuentren en la zona de trabajo.
- Extensión de la zona de trabajo.
- topografía del terreno.
Basados en las consideraciones anteriores, en los esquemas unilineales que se muestran al final del capítulo, se
ilustran algunos casos típicos de instalación de puestas a tierra de bloqueo, a saber :
a) Bloqueo en un tramo de línea sin arranques comprometidos, ni otros puntos singulares.
El bloqueo se realizará en ambos extremos de la zona de trabajo:
Debe considerarse el uso de una tierra intermedia adicional, cuando se trabaje en líneas de doble circuito con
elevadas tensiones inducidas y también en el caso que la zona de trabajo sea muy extensa.
b) Bloqueo de un tramo de línea en el cual existe uno o más arranques a subestaciones receptoras o de otro tipo,
desde donde podrá ser energizada la zona de trabajo.
El o los arranques deben ser bloqueados en igual forma que la línea troncal.
c) Cruce superior de una línea energizada.
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Cuando una línea energizada cruza sobre la línea en la cual se interviene, debe instalarse una puesta a tierra
de bloqueo en el punto de cruce, a fin de proveer protección adicional ante una eventual energización
proveniente de la línea energizada; por ejemplo: por cortadura de un conductor, caída de una estructura
adyacente al cruce, etc.
Además, debe tenerse especial cuidado en caso de intervenir en los conductores del vano de cruce, va que
estos podrían sufrir oscilaciones o levantamientos durante el desarrollo de la faena, con un eventual contacto
con la línea energizada.
d) Cruce inferior de una línea energizada.
Como norma general, no debe trabajarse sobre una línea en servicio, el procedimiento seguro a seguir debe ser
aquel que contemple la desconexión de ésta, para poder efectuar los trabajos con seguridad. Sin embargo, en
el caso en que el punto de trabajo se encuentre alejado de la zona de cruce, o por lo menos, no contemple
intervenir en las estructuras adyacentes al cruce de la líneas energizada, se colocarán puestas a tierra
adicionales de bloqueo en éstas, previendo la cortadura de un conductor u otro elemento que pueda provocar la
energización accidental de la zona de trabajo.
En general, debe considerarse que todo cruce, ya sea superior o inferior, puede ser un punto de energización
fortuita de la línea en que se trabaja, por lo tanto, deben extremarse las precauciones realizando una acuciosa
inspección antes de ejecutar este tipo de faenas, para poder así determinar claramente los puntos de bloqueo
y/o los de instalación de portales auxiliares u otras medidas de protección mecánica o de seguridad que
correspondan.
e) Extensión de la zona de trabajo y topografía del terreno.
Estos aspectos también influyen en la ubicación de las puestas a tierra de bloqueo. En muchas faenas con
líneas de doble circuito, en el cual uno de ellos se encuentra energizado, puede en el caso de una falla de este
último, requerir el rápido despeje del circuito que se encontraba desconectado, implicando esta situación el
desmontaje de la faena y el retiro de todas las tierras para que la Línea sea energizada y repuesto el servicio.
Estos aspectos operacionales, nos obligan a elegir lugares adecuados para Las puestas a tierra, estos deben
ser torres con fácil acceso y lo más próximas a la zona de trabajo, en lo posible deben ser lugares con acceso
de Vehículos y en terrenos que no impliquen pedir las autorizaciones de terceros para su acceso.
Respecto de la extensión de la zona de trabajo, se recomienda colocar las puestas a tierra de bloqueo entre 5 a
10 m de separación, (Referencia Chilectra), dependiendo de la topografía del terreno y de su accesibilidad. En
caso de Líneas de doble circuito, hay ocasiones en que una alta carga del circuito en servicio, obliga a la
colocación de una puesta a tierra de bloqueo adicional, entre Las que limitan la zona de trabajo. En lo posible
debe tratarse que las puestas a tierra de bloqueo sirvan como una indicación visual para el supervisor y
personal de la faena, de la zona de trabajo y del circuito en que se debe intervenir, en el caso que corresponda.
Instalación:
Para que las puestas a tierra de Bloqueo puedan cumplir su objetivo de proteger al personal bloqueando
eléctricamente la zona de trabajo, deben tenerse en cuenta algunas consideraciones especiales respecto de su
instalación, las cuales veremos a continuación:
a) Las puestas a tierra de bloqueo deben ser instaladas antes que el personal de Linieros intervenga en la línea y
retirarlas después que todo el personal haya concluido su faena y se encuentre fuera de la línea.
Los métodos de comunicación actuales permiten asegurar totalmente el cumplimiento de la condición
mencionada anteriormente, incluso, si la zona de trabajo es muy extensa, se pueden superar los problemas de
mala comunicación mediante postas radiales entre los diferentes puntos de ubicación.
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Se debe insistir en que el hecho de intervenir cuando aún no han sido instaladas la totalidad de las puestas a
tierra de bloqueo, o cuando se omite el uso de una de ellas, se incurre en una situación de alto riesgo, ya que
en primer caso la línea podría estar energizada y en el segundo se dejan uno o más puntos de alimentación
abiertos y por lo tanto el bloqueo eléctrico no se realiza.
b) Previa instalación de las puestas a tierra de bloqueo, deben revisarse cuidadosamente todas las conexiones y
conductores de ésta.
Aunque los cables del equipo de tierra se construyen de cobre o aluminio extraflexible, se da el caso que debido
al uso y manipulación de estos sufren cortaduras de hebras, lo cual disminuye la sección efectiva del cable para
conducir la corriente de falla.
También deben revisarse todos los puntos de unión y verificar su resistencias de contacto y apriete, una
conexión floja y oxidada aumentará de inmediato este valor de resistencias, y la puesta a tierra no cumplirá su
cometido, va que en ese punto se producirá una caída de potencial proporcional al valor de la resistencias de
contacto, al circular la corriente de falla.
c) Previa instalación de las puestas a tierra de bloqueo, debe probarse el potencial con un detector de tensión.
Antes de instalar las tierras, el supervisor debe asegurarse que la línea o circuito en el cual va a intervenir, se
encuentra totalmente desenergizado. Esto es especialmente válido en líneas de doble circuito donde no es
difícil incurrir en errores, ya sea por deficiencias de comunicación, errores de operación o confusión del personal
que interviene.
Todo detector posee un sistema de chequeo manual que permite asegurarse que se encuentra en buenas
condiciones de uso, además, fuera de esta prueba manual, una línea de doble circuito permite probarlo
primeramente sobre el circuito energizado y posteriormente sobre el desenergizado, con esto se tiene plena
seguridad que en instrumento se encuentra funcionando bien y que la línea a intervenir ha sido desenergizada
correctamente.
d) Debe disponerse especial cuidado antes de conectar las grampas a los conductores, con el objeto de asegurar
una sólida y efectiva conexión al elemento de puesta a tierra (malla, barreno, barra cooperweld, etc.).
De ser esta conexión deficiente, y en el caso que la línea se encuentre energizada o el liniero se encuentre
maniobrando para instalar la tierra en el circuito equivocado, al efectuarse el contacto el liniero quedará situado
como un puente directo entre la líneas energizada y tierra, o en paralelo con una resistencias de elevado valor,
lo que creará una caída de potencial entre su cuerpo que hará circular corrientes que pueden llegar a ser
letales.
e) Las puestas a tierra de bloqueo deben instalarse en lo posible en los puentes de las torres de anclaje.
Lo anterior tiene validez si pensamos en el daño que podrían sufrir los conductores de la línea en caso de una
energización fortuita estando instaladas las tierras, o en el caso de instalar éstas en el circuito equivocado que
podría estar energizado.
Si el daño implica la cortadura de un número considerable de hebras del conductor por efecto del arco eléctrico
producido, es mucho mas simple efectuar la reparación de los puentes de las torres de anclaje que en otra parte
del vano, lo cual implicaría tener que bajar al nivel del suelo los conductores, si es que estos no se cortan
directamente con la falla.
También conviene recordar que una sólida conexión en los diferentes puntos entre el conductor y tierra no
deberían producir daños en los conductores y el despeje de la falla debería ser muy rápido.
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En caso de tener que instalar las puestas a tierra en una estructura de suspensión, la conexión no debe
realizarse sobre las varillas preformadas, si es que éstas se encuentran instaladas, esto origina un contacto
deficiente por la oxidación que podría existir entre éstas y el conductor de la línea, además, aunque se use una
grapa del tipo dentado, ésta se incrustaría sobre la varilla preformada y no sobre el conductor de la líneas,
siendo el efecto abrasivo totalmente inservible.
4.1.3.2. Puestas a Tierra de Protección Personal
Definición:
Definiremos como puestas a tierra de protección personal a los equipos unifilares de puesta a tierra, destinados a
mantener a un mismo potencial las partes metálicas que están en contacto directo con el cuerpo del liniero, en el
punto especifico donde éste se encuentra ejecutando su trabajo.
La puesta a tierra de protección personal debe cortocircuitar el cuerpo del liniero en forma tal que al producirse una
energización accidental de la línea, éste quede en paralelo solo con el cable de puesta a tierra, y por lo tanto, se
obtenga un valor prácticamente cero de diferencia de potencial.
Su uso es complementario al uso de las puestas a tierra de bloqueo, va que ambos son necesarios en los trabajos
de líneas de transmisión desenergizadas, Y, ninguno de ellos por si solo, provee un nivel de protección suficiente.
Instalación:
Si bien es cierto que una situación óptima se produciría si en el punto de trabajo se cortocircuitaran y conectaran a
tierra los tres conductores de la línea, como en el caso de las puestas a tierra de bloqueo, en la práctica, esta
modalidad se hace prácticamente imposible.
Existen muchas faenas de inspección o limpieza, que exigen trabajar en un tramo muy amplio de línea, en las que
no se podría instalar equipos trifilares de puesta a tierra en cada punto de trabajo, que perfectamente podrían ser
todas las estructuras de la línea.
Ante ésta situación, que significaría grandes demoras y costos exagerados para la ejecución de una faena, se
prefiere utilizar un equipo de puesta a tierra unifilar, el cual será de uso personal del liniero y el que deberá ser
instalado en cada posición de trabajo que éste adopte, de acuerdo a lo indicado anteriormente.
En los puntos siguientes se verán aspectos relacionados con su ubicación, estructura física e instalación de estos
equipos unifilares de puesta a tierra que llamaremos puestas a tierra de protección personal.
Estructura física:
La estructura física del equipo de puesta a tierra de protección personal, posee en general las mismas partes
componentes que las puestas a tierra de bloqueo, con diferencia que éste es unifilar y que se instala en un solo
conductor
Cabe destacar que el apriete y estado de las conexiones en ambas mordazas, tienen en este caso una importancia
critica, ya que la puesta a tierra de protección personal es la protección inmediata para el liniero, y una resistencias
alta de contacto, motivada por alguna de las condiciones anteriores, se manifestaría en una diferencia de potencial
entre el conductor y la estructura que quedaría aplicada directamente al liniero.
En este caso, el cable de puesta a tierra (2) debe cortocircuitar al liniero solamente y por lo tanto, su largo no debe
ser mayor que el necesario para cumplir este propósito, sin embargo, no debe perderse de vista el hecho que su
sección debe ser tal que permita la circulación de las corrientes de falla y particularmente la corriente de
cortocircuito monofásico, que es la que circulará en caso de una eventual energizacion de la líneas o en caso que
por error, el liniero instalara la puesta a tierra en el circuito equivocado, tratándose de una línea de doble circuito.
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La pértiga aislante, va adosado permanentemente a la grampa, a fin que el liniero la utilice para instalar la tierra de
protección personal. Esta pértiga debe poseer un nivel de aislación y largo acordes a la tensión nominal de la línea
en la cual se usarán y generalmente se construyen de fibra de vidrio con recubrimientos epóxicos y/o barnices
aislantes. En este caso, la pértiga cumple la función de evitar el contacto directo del liniero con el conductor cuando
se instala la puesta a tierra y al mismo tiempo como elemento de rotación para darle el apriete de la grampa al
conductor. Generalmente Las pértigas son de colores vistosos, (anaranjado, rojo, etc.), lo que da al liniero una
indicación visual de la zona de trabajo a la cual debe circunscribirse, además de que ayuda a evitar el dejar el
equipo instalado una vez que se concluye la faena.
Ubicación e Instalación de Las Puestas a Tierra de Protección Personal:
La primera consideración que debemos realizar respecto de la instalación de las puestas a tierra individuales, es
que éstas deben instalarse solamente después que hayan sido instalados los Equipos de Bloqueo, con lo cual se
tiene la certeza que la Línea se encuentra realmente desenergizada. Así, su instalación debe llevarse a efecto
tomando todas Las precauciones como si se tratara de una línea energizada. No olvidemos que para la instalación
de las puestas a tierra personales no se considera la utilización de detector de tensión y en el momento de
instalarlas el liniero podría equivocarse de circuito o ser energizada la línea accidentalmente en ese instante. Por
estas razones, el liniero no podrá tocar el conductor en el que va a trabajar, sin antes haber conectado dicho
conductor a la estructura por medio de la puesta a tierra personal, en el siguiente orden:
1 . Conectar el extremo libre del cable a la estructura mediante la prensa de toma de tierra.
2. Conectar el otro extremo mediante la pértiga al conductor, ajustando firmemente la grampa a éste.
Un detalle del procedimiento de instalación de puesta a tierra de protección personal, se verá en capitulo 6 junto
con las consideraciones de seguridad correspondientes.
Un caso que merece especial atención, se refiere al que ocurre cuando se deben abrir los puentes en una torre de
anclaje; en este caso, al instalar solo una puesta a tierra de protección, ésta resguardó al liniero solo mientras los
puentes están cerrados, ya que al abrirlos, la puesta a tierra quedará sólo a un lado del puente, quedando el otro
extremo de éste sin conexión a tierra y representando un peligro inmediato para el liniero que se encuentra
trabajando en éste, va que a lo menos recibirá la descarga de potenciales inducidos en la línea.
4.1.4. Gradientes de Potencial
La mayoría de las faenas desarrolladas en líneas de transmisión, requieren la presencia de personal que se
desempeñe a nivel de suelo, ya sea cerca de la estructura o en las proximidades de éstas (por ejemplo auxiliares,
supervisores, operadores de equipos, etc.).
En estos casos, se deberá tener en cuenta que las vecindades del o los puntos de puesta a tierra, serán zonas de
elevación de potencial y que se formarán líneas equipotenciales alrededor de estos puntos, que disminuirán su
valor hasta hacerse cero, en función de la distancia al electrodo y de la resistividad del terreno.
AI respecto, aún cuando no es posible dar una norma que entregue una total seguridad al personal para evitar que
queden sometidos a gradientes de Potencial, por ejemplo, seria absurdo mantener al personal sobre líneas
equipotenciales ante una eventual energización, es conveniente tener presente las siguientes recomendaciones:
a) Evitar mantenerse con una mano apoyada en la estructura estando parado junto a la torre, en esta situación se
producirá una circulación de corriente por el corazón, siendo la situación de mayor riesgo.
b) En estar con las piernas separadas cerca de la torre, hará circular una corriente a través de éstas, que
probablemente ocasionará la caída de la persona sobre líneas de mayor diferencia de potencial, ante esta
situación, es preferible pararse en un pie o con los pies juntos, para que estos queden sobre líneas
equipotenciales.
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c) En caso de tormenta eléctrica, que amenazara con una descarga a tierra, la base de la torre seria el lugar de
permanencia más seguro, va que la circulación de corriente por toda su estructura y fundaciones, crearía una
superficie más o menos equipotencial.
d) En el caso que se utilice barreno de puesta a tierra, (por ejemplo postes de concreto o madera), éste deberá
ubicarse a una distancia alejada de la base de la estructura. En este caso los auxiliares de terreno que se
encuentran trabajando en el suelo quedarán alejados de la zona de alta gradiente, sin embargo, la base del
poste o estructura serán un punto de elevación de potencial.
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4.2. Mantenimiento con Líneas Energizadas
En mantenimiento de líneas eléctricas de potencia con circuitos energizados, tuvo su origen en los Estados Unidos
de Norteamérica alrededor del año 1913, donde se realizaron los primeros trabajos a distancia en líneas de hasta
22 kV., utilizando pértigas de madera. Estas pértigas eran de gran sección y elevado peso.
Recién alrededor del año 1959 fueron introducidas Las pértigas de fibra de vidrio recubiertas con resinas epóxicas,
livianas, de reducida sección y con un alto nivel de aislación, Las que permitieron desarrollar ampliamente estos
trabajos, hasta tensiones de 765 kV. En Chile, estas técnicas se aplican desde la década del 60 tanto en el
mantenimiento preventivo como correctivo de las Líneas de Transmisión, principalmente en tensiones de 110 y 220
kV.
Alrededor del año 1960, como resultado del rápido incremento en los niveles de voltaje y potencia en los sistemas
de Transmisión, se inició la aplicación de las técnicas de trabajo al Potencial de la Líneas, especialmente en líneas
de 345 kV. hacia arriba, donde las distancias eléctricas permiten realizar estos trabajos con un adecuado nivel de
seguridad.
4.2.1. Características
Como su nombre lo dice, los trabajos con líneas energizadas, con líneas vivas o líneas en caliente, tienen por
característica fundamental que el equipo intervenido se mantiene en servicio no afectando en suministro a los
clientes. Desde en punto de vista del mantenedor, requiere un nivel de mayor especialización y una mayor
inversión en equipos de alta sofisticación. Desde el punto de vista del riesgo, preparando equipos de trabajo
maduros disciplinados, es posible realizar estos trabajos con un alto nivel de seguridad, llegando en este momento
a ser indispensables para mantener una adecuada calidad de servicio.
4.2.2. Técnica a Distancia mediante Pértigas Aislantes
La técnica del trabajo a distancia se caracteriza por la ubicación del liniero al potencial de tierra o de la estructura,
interviniendo sobre los circuitos energizados que se encuentran al potencial de la Línea, a través de elementos
aislantes llamados pértigas.
La pértiga es el elemento que permite en un momento dado reemplazar la capacidad tanto de Aislación eléctrica
como de esfuerzo mecánico que provee una cadena de aisladores, y también hacer de prolongación aislada de la
mano del liniero, instalando en su extremo sus herramientas de trabajo. Esta técnica es ampliamente usada en el
mantenimiento de las líneas de transmisión, principalmente en los siguientes trabajos:
- Reemplazos de Aislación dañada en estructuras de suspensión y tracción.
- Mediciones de Aislación, Contacto, Vibración, etc., con Instrumental especial para línea viva.
- Reparación e instalación de bypass en conductores y/o conexiones dañadas por sobrecalentamiento.
Todo el equipamiento para trabajos a distancia, compuesto principalmente por las pértigas y sus accesorios,
requiere ser mantenido en óptimas condiciones para conservar su capacidad dieléctrica, lo que se logra en un
ambiente temperado, libre de humedad, aplicándoles cuando sea necesario tratamientos de restauración de
superficies y realizando en forma periódica los controles de dieléctrico que corresponde, con el instrumental
especialmente diseñado para ello.
4.2.3. Técnica a Potencial o Mano Desnuda (Barehand)
La técnica del trabajo a Potencial o mano desnuda, se caracteriza por la ubicación del liniero al Potencial del
conductor o de la línea, interviniendo directamente sobre los circuitos energizados, a los cuales llega a través
de un medio aislado, generalmente escaleras de fibra de gran longitud, camiones elevadores aislados o
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helicópteros, donde se dispone de estos redocumentos. El liniero debe usar un traje conductor especial que cubre
la totalidad de su cuerpo, inclusive un capuchón para la cabeza, el que posee un terminal de conexión con el que
se establece el primer contacto con el conductor energizado, quedando todo el cuerpo del liniero en una " jaula " de
potencial uniforme.
En líneas de transmisión, el trabajo a Potencial es posible realizarlo con niveles adecuados de seguridad, solo en
voltajes elevados, generalmente de 345 kV. hacia arriba, donde las distancias eléctricas son lo suficientemente
amplias para permitir que el liniero, posado en el conductor, quede lo suficientemente alejado de la torre o del
potencial de tierra. Esta técnica también puede ser aplicada en líneas de 220 kV., siempre y cuando las distancias
eléctricas sean lo suficientemente amplias para realizarlo en condiciones de seguridad.
Cabe poner énfasis en que en esta técnica, a la inversa que en el trabajo a distancia, el riesgo de electrocución se
presenta por el acercamiento excesivo a la torre, que se encuentra a Potencial de tierra. Esta condición requiere
que los linieros que realizan estos trabajos tengan un arduo entrenamiento, que les asegure la identificación
inequívoca de los puntos de riesgo y evite actos reflejos, que resulten en contactos accidentales con la estructura.
La técnica del trabajo a Potencial, nació como una necesidad derivada del progresivo aumento de los niveles en
los voltajes de transmisión, del aumento de la sección y cantidad de conductores por fase y en consecuencia
también de Las distancias eléctricas, lo que hizo que la manipulación de los conductores y aislación por medio de
pértigas fuese cada vez más difícil de realizar. En todo caso, el trabajo a potencial siempre necesita
complementarse con escaleras epóxicas, algunas pértigas y también con cuerdas aislantes, a excepción de
cuando es realizado desde helicópteros.
4.2.4. Lavado con Chorro de Agua Desmineralizada
La técnica de lavado de aislación con líneas energizadas, aún cuando es una particularidad de la técnica a
distancia, merece ser tratada en forma separada dada la aplicación del gran volumen de trabajos que conlleva.
Esta técnica, implementada exclusivamente para el lavado de aislación de las líneas sin sacarlas del servicio,
consiste en la aplicación de un chorro de agua desmineralizada de alta presión sobre las cadenas de
aisladores, el que es dirigido desde un pitón que puede ser operado en forma manual directamente por el liniero
trepado sobre la estructura, en forma telescópica mediante una pluma hidráulica operada desde el nivel del suelo y
por último desde el aire, mediante la utilización de un helicóptero.
Teniendo en cuenta que en esta técnica, el agua es el medio dieléctrico que separa al liniero-pitonero de la línea
energizada, también se deben extremar los controles de calidad de ésta, para asegurar que su resistividad sea lo
suficientemente alta para no ocasionar descargas a través del chorro. El valor mínimo de resistividad aceptable
para el agua es de 2000 ohms-cm. Esta agua puede ser adquirida a plantas de generación térmica de electricidad,
donde es producida para la alimentación de las calderas. En algunos casos, también se puede obtener desde
fuentes naturales como pozos y esteros.
El lavado de aisladores, requiere de una cuidadosa planificación para ser ejecutado, donde se deben tomar en
cuenta, entre otros, los siguientes aspectos:
- Tipo y nivel de la contaminación existente en las cadenas de aisladores.
- Distancias eléctricas mínimas pitón-conductor y presión del agua de acuerdo voltajes de la Línea.
- Dirección del viento predominante y proximidad de otros equipos para la evacuación libre del agua
contaminada.
4.2.5. Ventajas Desventajas y Limitaciones de los Trabajos con Líneas Energizadas
Ventajas :
a) Evitar las desconexiones de los circuitos cuando se requiere efectuar trabajos de mantenimiento.
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b) Evitar interrupciones de servicio a los clientes, cuando se intervienen líneas de simple circuito, sin
alternativas de suministro.
o) Mantener la confiabilidad del servicio a los clientes, cuando se intervienen líneas de doble circuito,
permaneciendo ambos conectados en forma permanente.
d) Disminuir los costos en horas extraordinarias al evitarse las desconexiones de equipos que solo son posibles
de desconectar durante los fines de semana, por razones de demanda.
e) Evitar la acumulación de trabajos correctivos por largos períodos de tiempo, en equipos cuya posibilidad de
desconexión programada es muy baja, por ejemplo una vez al año.
f) Racionalizar la distribución de los trabajos en el tiempo y en consecuencia posibilitar también un alto factor
de utilización de los redocumentos humanos, independizándolos de las posibilidades de desconexión de los
equipos.
Desventajas y Limitaciones:
La aplicación de técnicas de línea viva al mantenimiento de líneas de transmisión, presenta algunas desventajas y
limitaciones, las que necesariamente están referidas a la alternativa de utilizar técnicas de línea desenergizada,
entre las que podemos mencionarlas siguientes:
a) Tiempos de ejecución de los trabajos significativamente más largos, con una media de tres a cuatro veces
más que con técnicas de líneas desenergizada, a excepción del lavado de aisladores con chorro de agua, en
que el rendimiento equivalente es el doble que en esta modalidad.
b) Requerimiento de mayor cantidad de redocumentos humanos y de mayor especialización para la ejecución
de los trabajos.
o) Requerimientos de herramientas y equipos más sofisticados, de mayor costo y con una mayor demanda de
cuidados, mantenimiento y conservación.
d) Mayor riesgo para el personal ejecutor al agregarse al riesgo propio del trabajo en altura sobre superficies
reducidas, el estricto control sobre las distancias eléctricas mínimas que se deben mantener.
4.2.6. Prevención de Accidentes:
La Prevención de Accidentes en los trabajos que se realizan con líneas energizadas, adquiere una connotación de
especial relevancia, por las siguientes razones adicionales a los riesgos propios del trabajo en altura:
a) AI riesgo propio del trabajo en altura se agrega el del estricto control sobre las distancias eléctricas
mínimas que se deben respetar. En la Tabla N' 1 se indican Las distancias mínimas tanto para el método a
distancia con pértigas como para el método a potencial (referencia A.B. Chance USA).
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TABLA 1
Voltaje Distancias Mínimas de Acercamiento en Metros
Fase-Fase
Nominal Método a Distancia Método a Potencial
kV Pértigas Fase-Tierra Fase-Fase
2.1 a 15 0.6
15.1 a 35 0.7 - -
35.1 a 46 0.8 0.8 0.8
46.1 a 72.5 0.9 0.9 0.9
72.6 a 121 1.0 1.0 1.4
138 a 145 1.1 1.1 1.5
161 a 169 1.2 1.2 1.7
230 a 242 1.5 1.5 2.5
345 a 362 2.1 2.1 4.1
500 a 552 3.4 3.4 ó.1
700 a 765 4.6 4.6 9.4
b) El Nivel de Gravedad de los potenciales accidentes que se pueden producir es muy alto, con escasas
posibilidades de sobre vivencia. En este contexto, la planificación de los trabajos debe hacerse de forma que
no ocurran accidentes, dado que si los hay serán probablemente letales o altamente incapacitantes.
c) Se requiere controlar en forma permanente la calidad del dieléctrico tanto de las herramientas aisladas
(pértigas) como del agua en el caso del lavado.
d) Debe considerarse que adicionalmente, cualquier accidente Eléctrico provocará necesariamente la
desconexión forzada del circuito involucrado, con la consiguiente alteración y/o pérdida de servicio a los
clientes
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5. PREVENCION DE RIESGOS
5.1. Medidas Básicas de Prevención de Accidentes
El trabajo en líneas de Alta Tensión, debido a la naturaleza de las instalaciones, la proximidad a circuitos
energizados y a la complejidad de los trabajos que se ejecutan, presenta un elevado factor de riesgo para los
operarios que intervienen, por lo que es de vital importancia extremar las medidas de prevención de accidentes.
Esto implica necesariamente la observación y cumplimiento de normas básicas, que afectan a cada uno de los
miembros de la cuadrilla de mantenimiento:
1) Del Encargado de Faena o Jefe de Cuadrilla:
Es la única persona que dirige, imparte instrucciones y da las órdenes de ejecución de los trabajos asignados a
cada miembro de la cuadrilla.
Su obligación es observar en forma activa y atentamente el desarrollo de cada una de las etapas del trabajo,
anticipándose a cualquier situación de peligro.
No debe desempeñarse como auxiliar de apoyo pasando herramientas, accionando equipos o herramientas, ni
realizar ninguna acción que lo distraiga de su función de supervisión.
Si por razones imperiosas debe distraer su atención de la faena o ausentarse del lugar de trabajo, tendrá que
entregar la dirección de la faena a una persona autorizada, informando a todo el grupo de trabajo de la situación
originada. El reemplazante autorizado deberá tener pleno conocimiento del método de trabajo, de los riesgos
Potenciales y de los detalles propios de la faena que se ejecuta.
El Encargado de Faena debe tener total conocimiento de:
• El equipo que se deberá utilizar, su manipulación y operación.
• Nivel de voltajes y condición eléctrica de los circuitos dentro de la zona de trabajo.
• Las maniobras que se van a ejecutar y su orden correlativo.
• Las reglas que rigen a las intervenciones en instalaciones de A.T. (Reglamento de Operaciones).
• Las normas Básicas de Prevención de Riesgos y Accidentes.
• Procedimiento para rescate de accidentados en altura.
2) De los Linieros :
Deben tener total conocimiento de:
• La instalación donde van a intervenir y su condición eléctrica (nivel de voltajes, en servicio o
desenergizada, puntos de interrupción de la energía, etc.).
• Procedimiento, métodos y secuencia de la ejecución de los trabajos.
• Las maniobras que se van a ejecutar y los equipos necesarios.
• Los riesgos potenciales de cada etapa del trabajo.
• Las distancias de seguridad mínimas admisibles.
• Uso y cuidado del equipo de protección personal.
• La administración de primeros auxilios.
• Procedimiento de rescate de accidentados en altura.
• Las normas de seguridad y prevención de riesgos.
3) De la Planificación, Programación y Ejecución de los Trabajos en Líneas de A.T.:
En general, en toda intervención de mantenimiento sobre líneas de transmisión ya sea con o sin desconexión de
circuitos, debe aplicarse el siguiente conjunto de pasos a seguir o procedimiento.
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a) Planificación del trabajo
Debe considerar los siguientes aspectos:
• Coordinación y permisos.
• Identificación de la línea y circuito a intervenir.
• Límites de la zona a intervenir.
• Proximidad a instalaciones energizadas.
• Trabajos a ejecutar.
• Duración de la jornada de mantenimiento.
• Supervisor responsable.
• Encargado o jefe de cuadrilla
• Redocumentos humanos, materiales y de transporte.
• Riesgos asociados a la intervención.
• Necesidades de apoyo de equipo mecanizado.
• Necesidades de instrumental especializado.
b) Programa de trabajo
Debe incluir :
• Designación de supervisor y encargado de cuadrilla.
• Encargado de los permisos.
• Individualización de línea, circuito y tramo a intervenir y su condición eléctrica.
• En trabajos con desconexión de circuitos, ubicación de las tierras de bloqueo.
• Identificación de instalaciones próximas energizadas.
• Tiempo y horario de la intervención.
• Descripción detallada de los trabajos a realizar.
• Redocumentos humanos, materiales, transporte y apoyo involucrados.
• Asignación individual de tareas.
c) Actividades de jornada de trabajo :
Los aspectos más importantes son los siguientes:
En el lugar de desarrollo de la faena :
Efectuar charla de 5 minutos a todo el personal que participará en los trabajos, en la que se les debe
informar sobre quién estará a cargo de las faenas y de los permisos, período de vigencia de los permisos,
condición eléctrica de los equipos a intervenir, proximidad de instalaciones energizadas, zona de trabajo y su
delimitación, descripción de los trabajos a realizar, asignación de tareas, procedimiento y secuencia de
trabajo, equipos, herramientas e instrumental a utilizar, riesgos asociados a cada etapa del trabajo, equipo
de seguridad a utilizar.
En trabajos con desconexión de circuitos, indicar en detalle :
Quién será el encargado de prueba de ausencia de tensión, ubicación de las tierras de bloqueo, uso de
tierras personales, coordinación del retiro de tierras de bloqueo y cancelación de permisos.
5.2. Riesgos Asociados a los Trabajos en Líneas de Transmisión
Durante la ejecución de los trabajos de mantenimiento en líneas de transmisión y sus proximidades, tanto los
linieros como las demás personas que componen el grupo de trabajo, están expuestos a riesgos de accidentes con
lesión. También en los accidentes sin lesión, casi siempre hay perjuicio material para la empresa y algunos
accidentes provocan trastornos a los consumidores o público en general. Los riesgos son potenciales y las
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medidas preventivas difundidas reducen drásticamente la ocurrencia de esos accidentes. Su conocimiento es un
punto de partida para la prevención
1) Shock Eléctrico:
El paso de la corriente eléctrica a través del cuerpo humano puede causar quemaduras de extensión y
profundidad variables, contracción muscular, paro respiratorio, paro cardíaco y muerte.
2) Efecto de los campos eléctricos y magnéticos:
Los posibles efectos de los campos electromagnéticos de frecuencia industrial sobre el hombre, han dado
origen a innumerables trabajos de investigación que no son del todo concluyentes sobre los efectos fisiológicos
y biológicos. En general solo se han emitido recomendaciones sobre los tiempos permisibles de exposición en
líneas de voltaje superior a 500 kV, en que los campos eléctricos superan los 10 kV/m.
3) Caídas:
Debido a las condiciones de riesgo que se originan, tales como: Shock eléctrico por contacto directo o
inducción, disturbios orgánicos con síntomas de mareo, etc., los linieros pueden sufrir caídas desde alturas
variables. Constituyen momentos críticos para ellos los desplazamientos en postes, torres reticuladas o
plataformas de trabajo para cambiar de posición de trabajo, sin estar estrobados. Las consecuencias de una
caída casi siempre son accidentes de alta gravedad.
4) Caída de objetos:
Un objeto cortante o contundente en caída libre puede impactar a los que trabajan en el suelo, causando
traumatismos o heridas graves.
5) Esfuerzos excesivos:
La ejecución de los trabajos exige esfuerzo físico en posiciones y condiciones físicas muy variadas. Cuando
este esfuerzo es incompatible con la estructura músculo-esquelética del trabajador, puede redundar en
lesiones diversas. lumbagos, desgarros, dolores musculares y fatiga.
6) Ataque de animales e insectos:
Los principales riesgos son: mordeduras de animales domésticos como los perros que pueden provocar
lesiones y transmitir la rabia; picadura de insectos tales como abejas y avispas.
7) Accidentes de tránsito:
El transporte de la cuadrilla de mantención es realizado por medio de Vehículos, exponiéndose el personal a
riesgos de accidentes de tránsito en las ciudades y carreteras.
8) Riesgos para terceros:
Siendo el trabajo de mantenimiento un trabajo en equipo, los riesgos mencionados anteriormente son
colectivos; un acto inseguro de uno de los integrantes pone en peligro la seguridad de los demás operarios y
de terceros en las cercanías de la zona de trabajo.
29
9) Riesgos para el patrimonio:
La ocurrencia de accidentes con o sin lesión determina directa o indirectamente, perjuicios para la empresa:
- Pérdida de tiempo en la ejecución de los trabajos.
- Pérdida o daños materiales.
- Interrupción del suministro eléctrico.
- Gastos por atención médica de los empleados accidentados.
5.2.1. Trabajos Típicos y Riesgos Potenciales
5.2.1.1. Intervención en Líneas de Doble Circuito
La intervención en líneas de doble circuito con uno de ellos desenergizado v el otro en servicio, para la ejecución
de trabajos de mantenimiento tales como reemplazo de aislación, inspección y reparación de conductores,
reemplazo de herrajes, instalación de varillas preformadas y amortiguadores antivibratorios, instalación de balizas
de señalización, etc., representa una compleja problemática desde el punto de vista de la seguridad del personal
que efectúa la intervención.
Dado el contacto con los conductores desenergizados, los que podrían ser erróneamente energizados o tener un
elevado nivel de inducción y la cercanía a los conductores del circuito energizado, los que sumados al riesgo
propio del trabajo en altura, es necesario adoptar un procedimiento seguro que debe incluir cada una de las
etapas principales del trabajo a desarrollar.
1) Procedimiento de puesta a tierra en Líneas desenergizadas
En general, los diferentes trabajos en circuitos desenergizados tienen etapas comunes, que invariablemente deben
realizarse en cada intervención, esto es: el procedimiento de puesta a tierra. En los cuadros siguientes se
describen las etapas básicas de la puesta a tierra, sus riesgos potenciales y el procedimiento seguro
recomendado.
30
PROCEDIMIENTO DE PUESTA A TIERRA EN LÍNEAS DE TRANSMISION
ETAPA
BASÍCA
RIESGOS
POTENCIALES
PROCEDIMIENTO SEGURO
RECOMENDADO
a) Las personas autorizadas para solicitar los permisos
Debe identificar claramente la Línea y el circuito a
intervenir.
Asegurarse mediante repetición verbal que se otorgan
los permisos en forma correcta.
b) Asegurar buena comunicación radial con él
Despachador.
1. Solicitar permisos
de Trabajo y
Preventivos al
Despachador.
a. Desconexión de circuito
equivocado
b. Interpretación equivocada por
comunicación deficiente
2. Determinar a) Zona de trabajo a) Las tierras de bloqueo deben encerrar la zona de
la zona de desborda la zona de trabajo totalmente en sus extremos.
bloqueo. bloqueo.
Debe considerarse el uso de tierras adicionales en caso
de arranques comprometidos en la zona de trabajo.
b) Zona de trabajo b) Instalar una tierra de bloqueo adicional ubicada en
demasiado extensa. posición intermedia respecto de los extremos.
4. Colocar a) No respetar distancias a) Mantener distancia no menor a 2 mt. (110 kV) o 3
tierras de mínimas al conductor. mt. (220 kV) al conductor.
bloqueo. Cualquier conductor sin una conexión a tierra visible,
debe considerarse energizado.
b) Shock eléctrico por b) Revisar estado de las tierras de bloqueo (uniones,
inducción prensas, conductor, etc.).
Fijar firmemente a la estructura, la prensa de toma a
tierra frente al conductor inferior.
Ubicándose el liniero a un nivel superior la de la prensa
de toma a tierra, fijar la grampa firmemente al conductor
inferior mediante la pértiga. (no instalar la grampa sobre
varillas preformadas).
Idénticamente se procede en los conductores medio y
superior.
Una vez instaladas las tierras de bloqueo en ambos
extremos de la zona de trabajo, se da aviso al Jefe de
cuadrilla o Encargado de terreno para que ordene el inicio
de faenas.
5. Instalar a) No respetar distancia a) Guardar distancia mínima de 1,5 mt. (110 kV) ó 3 mt.
tierras de mínima al conductor. (220 kV) al conductor aparentemente desenergizado.
protección
personal. b) Identificar en circuito a intervenir antes de subir a la
b) Equivocación de torre, verificando el color del circuito con en color del
circuito. brazalete o ficha entregada por el Encargado, una vez
que se obtuvieron los permisos correspondientes.
o) Verificar el buen estado de la tierra personal antes de
o) Descarga eléctrica por usar.
energización del circuito.
Antes de fijar la prensa del cable de tierra a la cruceta,
comprobar visualmente, si es posible, el circuito en que
se encuentran trabajando otros Linieros, en Las torres
adyacentes.
Ubicarse entre la toma de tierra y el conductor. Desde
esta posición, fijar firmemente la grampa del cable de
tierra al conductor.
(No instalar la grampa sobre Las varillas preformadas).
31
2) Lavado de Aislación en líneas energizadas:
El lavado de aislación con agua desmineralizada a alta presión, es en la actualidad una técnica de mantenimiento
utilizado con frecuencia dadas las ventajas que presenta desde el punto de vista de la disponibilidad de los
circuitos. El trabajo en líneas energizadas con presencia de humedad, representa riesgos potenciales adicionales,
que deben ser considerados al momento de la planificación y programación del trabajo.
LAVADO DE AISLACION EN LÍNEA ENERGIZADA
ETAPA
BASÍCA
RIESGOS
POTENCIALES
PROCEDIMIENTO SEGURO
RECOMENDADO
1.Abastecimiento a) Suministro de agua de a) Comprobar mediante medidor de resistividad, la
de agua baja resistividad. calidad del agua. Su resistividad debe ser superior a
desmineralizada. 2000 W - cm. (o una conductividad inferior a 500 m
mhos-cm). Considerar que la resistividad disminuirá
con el aumento la temperatura,
b) Contaminación del b) Medir siempre en forma separada, la resistividad del
agua por partículas agua del estanque y de la bomba; ambos deben poseer
metálicas de la bomba del valores superiores a los mínimos establecidos.
equipo lavador.
2. Preparación de a) Descargas por a) Solicitar permisos de prevención por ambos
la faena en reconexión de circuito circuitos. La reconexión se realizará solo después que
terreno. Operado el Supervisor a cargo confirme que no hay
automáticamente. inconvenientes para hacerlo.
b) Exposición a gradientes b) Conectar la puesta a tierra del camión a la estructura
de Potencial por descarga a intervenir. Subir la manguera y conectar la puesta a
a tierra a través de tierra del pitón al cuerpo de la estructura
cadena de aisladores a del
chorro de agua.
o) Lesiones por choque o) Señalizar adecuadamente la zona de trabajo,
producidlas en lugares de utilizando conos y/o barrerlas reflectantes. Ubicar el
tránsito vehicular. camión lavador en una posición adecuada y de mínimo
riesgo.
d) Lesiones a terceros por d) En sectores urbanos debe delimitarse la zona de
exposición a gradientes trabajo, procurando que las persona ajenas a la faena,
de Potencial, efectos del se mantengan alejadlas de la torre y del camión.
agua, tropiezos con
mangueras, etc.
3. Lavado de a) Descarga a tierra por a) El Supervisor debe ubicarse a una distancia no
aisladores. contacto del pitón o menor a 15 mt. de la torre, y en una posición tal que
mangueras con le permita controlar a simple vista la distancia entre el
conductores energizados. pitón y los puntos energizados.
El pitonero debe respetar las distancias establecidas
entre el pitón y los puntos energizados; en l(nelas de
110 kV debe estar comprendida entre 2,5 y 3,5 mt.
b) Descarga a tierra a b) Observar la dirección del viento predominante.
través de aisladores
contaminados, al ser Planear el lavado de forma que siempre se lave en
humedecidos por el agua primer lugar los aisladores "aguas abajo" del viento
del lavado que es predominante.
arrastrada por el viento, o
que cae por gravedad. En cadenas que se encuentren en disposición vertical,
debe comenzarse siempre por la que se encuentra más
baja.
Las cadenas de aisladores deben lavarse dirigiendo el
32
chorro primero al aislador más cercano al conductor y
de ahí hacia arriba.
o) Descarga a tierra a o) AI detectarse fugas incipientes en una cadena de
través de aisladores con aisladores, debe mantenerse el chorro de agua dirigido
contaminación excesiva. hacia el área hasta que este se extinga, nunca retirarlo
o interrumpirlo en esta circunstancia.
4. Término del a) Descarga a tierra a a) Una vez terminado el lavado y detenida la
lavado. través de chorro continuo motobomba la manguera no debe descargarse
sin presión. apuntando hacia las partes energizadas.
La descarga debe efectuarse apuntando hacia abajo,
por el centro de la torre.
b) Lesiones múltiples al b) Apoyar firmemente los pies al descender de la
resbalar en estructura estructura ya que esta generalmente se encuentra
mojada. resbaladiza por efecto del agua del lavado.
o) Aplastamiento de o) Enrollar la manguera con manivela, entre dos
dedos al enrollar personas.
mangueras.
5.3. Condición Física y Mental de los Linieros
La ejecución de los trabajos en líneas de transmisión impone a los Linieros condiciones física y mental óptimas,
debido a la naturaleza, riesgo y variedad de los trabajos que deben efectuar.
Los aspectos de mayor interés son los siguientes:
- Esfuerzos constantes al escalar estructuras.
- Gran flexibilidad de tronco y miembros.
- Posición de pie por varias horas, afirmándose sobre las piernas, teniendo como sustentación auxiliar en
cinturón de seguridad.
- Ejecución de movimientos amplios, con doblez de cuerpo, principalmente del tronco.
- Adopción de posiciones de mayor firmeza al nivel de las piernas y con frecuencia, de los brazos.
De la descripción anterior, se deduce la necesidad de que el liniero posea una estructura muscular y esquelética
equilibrada y adecuada a las labores que debe desempeñar. En caso contrario, se producirán lesiones y
disfunciones musculares que desembocan en la disminución de la capacidad de trabajo y aumento de las
probabilidades de accidentes.
El trabajo con herramientas especializadas requiere cuidado y destreza de movimientos, sobretodo cuando se
trabaja a distancias reducidas respecto de partes energizadas. La dinámica propia del trabajo exige gran esfuerzo
físico, destreza y sincronismo de movimientos.
Lo anterior implica la necesidad de buena coordinación motora, disciplina, actitudes y gran tolerancia a la rutina.
Es de fundamental importancia la integridad sicológica del operario ya que el trabajo normalmente se lleva a cabo
a grandes alturas y en estructuras que permiten apoyo limitado y en posiciones forzadas e incómodas. Este hecho
reafirma la necesidad de condiciones neurosiquicas normales y un perfecto control del equilibrio.
Por otro lado, el liniero debe tener la capacidad para acatar y ejecutar las instrucciones que le son impartidas; la
libre iniciativa puede colocar en peligro la vida de los demás integrantes de la cuadrilla de mantenimiento.
El trabajo en equipo requiere de personas con alto grado de cooperación, responsabilidad personal por sus actos,
cumplimiento de las normas y reglamentos del trabajo, responsabilidad por el trabajo realizado y responsabilidad
frente a los demás, pues la seguridad del resto de la cuadrilla depende en gran medida de los actos de cada uno.
33
5.4 Distancias de Seguridad
Se entiende por distancia de seguridad a la mínima distancia que debe mantener el liniero o elemento conductor
que manipule, respecto de los circuitos energizados circundantes, a fin de prevenir accidentes por contacto directo
o arcos eléctricos.
Estas distancias deben ser acatadas por todas aquellas personas debidamente capacitadas y autorizadas para
intervenir en las instalaciones eléctricas, incluyendo al personal de Contratistas.
Las distancias de seguridad que se establecen, solo podrán disminuirse si se cumple cualquiera de as siguientes
condiciones:
- Si se ejerce una supervisión ocular permanente.
- Si se modifica el método de trabajo.
- Si se usan las herramientas y elementos de protección personal apropiados.
Si no pueden cumplirse las condiciones anteriores, será motivo para la suspensión del trabajo.
5.4.1 - Distancias de Seguridad en Alta Tensión:
Para prevenir descargas disrruptivas o contactos directos con elementos energizados en Alta Tensión, se
establecen las siguientes Distancias de Seguridad (Chilectra):
Voltaje (kV) Distancia (m) Distancia para trabajo con
pértigas (m)
110 1,80 1,20
220 3,00 2,40
Se admiten distancias menores en trabajos mediante pértigas en razón del mayor control de las distancias que se
obtienen al manipular ese elemento aislante rígido.
5.4.2. Consideraciones:
1. Las Distancias de Seguridad se considerarán tomando en cuenta la posición ergonométrica más
desfavorable que pueda adoptar el trabajador, con una máxima elongación de sus extremidades o
desequilibrio de su cuerpo respecto de un elemento energizado.
2. Las Distancias de Seguridad se considerarán desde el extremo de la herramienta, material u otro elemento
conductor que se esté manipulando, hasta el punto energizado.
3. Se considerará como conductor a todo aquello que no esté especificado como dieléctrico de operación o
maniobra.
4. La determinación física o estimativa de Distancias de Seguridad será efectuada por el Supervisor a cargo del
trabajo, quien deberá definir el método de ejecución elementos de protección personal, instalación de
barreras, etc.
5. Cuando las condiciones climáticas presenten humedad ambiental excesiva (neblina, llovizna o lluvia), Las
Distancias de Seguridad mininas deberán incrementarse a lo menos en un 20 %.
6. Para trabajos en contacto directo con un circuito energizado o "trabajo con líneas vivas", el grupo de trabajo
deberá contar con el equipo y elementos de protección personal aprobados para el nivel de voltajes
presente:
- Pértigas y equipos aislantes aprobados.
- Herramientas aisladas.
- Guantes y casco protector dieléctricos, lentes de seguridad.
34
6. DIAGNOSTICO Y MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Primeramente, es conveniente revisar el concepto básico de Mantenimiento. Una de las definiciones clásicas de
Mantenimiento, lo define como una combinación de acciones dirigidas para sustituir, reparar, revisar o modificar
componentes o conjuntos de elementos de una instalación, de modo que esta opere con un cierto grado de
disponibilidad especificada, y en un intervalo de tiempo también especificado.
6.1. Conceptos de Mantenimiento Preventivo y Predictivo
6.1.1. Mantenimiento Preventivo:
La Mantención Preventiva (MP) es aquella que se desarrolla a intervalos predeterminados de tiempo, con el objeto
de reducir la probabilidad de que el equipo o instalación se sitúe en una condición bajo el nivel de disponibilidad
aceptable, mediante la detección y prevención de fallas incipientes. Esta mantención puede tomar por base,
intervalos de tiempo predeterminados y/o condiciones preestablecidas de funcionamiento, pudiendo requerirse que
para su ejecución, el equipo sea puesto fuera de servicio.
Los criterios de MP pueden fijarse según un registro establecido que considere el tiempo o el número de unidades
en uso: Esta es la Mantención Sintomática. Así también, los criterios pueden ser subordinados a tipos de
acontecimientos predeterminados, reveladores del estado de degradación del equipo (autodiagnóstico, información
de un sensor, medición del deterioro, etc).
La reducción del tiempo de mantención de los equipos, por consiguiente el aumento de la disponibilidad, implica
necesariamente una minimización de los tiempos afectados a sus componentes.
6.1.2. Mantenimiento Predictivo
La industria moderna ha experimentado numerosas transformaciones, Las que han dejado obsoletas Las técnicas
de mantenimiento convencionales. AI mismo tiempo, la mayor eficiencia, continuidad y aumento en la producción
de las empresas, hacen que los equipos estén sometidos a mayores exigencias.
Como consecuencia de lo anterior, se ha desarrollado un flujo de nueva tecnología, diseñada para facilitar la
mantención y para mejorar la confiabilidad, seguridad y disponibilidad de los equipos. Este es el caso del
Mantenimiento Predictivo (MPD), de creciente popularidad en diversas áreas de la mantención.
La optimización de los costos de mantención y de la disponibilidad de los equipos, es un elemento vital en el
aumento de la productividad. La mantención predictiva, que determina el momento exacto de la intervención, es la
herramienta ideal para lograr este óptimo.
6.1.3. Conceptos de Mantenimiento Predictivo
El Mantenimiento Predictivo (MDP), está orientado a prever acciones de mantención en el momento preciso. Es
una metodología para el mantenimiento a futuro.
El Mantenimiento Predictivo no significa el establecimiento de inspecciones de los equipos, además de las
intervenciones de mantenimiento propiamente tales. Implica disponer de un servicio de información sobre el estado
de los equipos. Si este servicio es suficientemente fiable, el conocimiento del estado de estos, sustituye de hecho
la intervención de mantenimiento.
La validez del sistema se basa fundamentalmente en la veracidad de la información disponible y en la frecuencia
de las intervenciones de inspección, las que han de ser sistemáticas.
35
Practicar el Mantenimiento Predictivo, significa introducir en el servicio de mantenimiento, una nueva función
básica: La inspección sistemática de los equipos y más concretamente, de los distintos órganos componentes de
los mismos o de los subsistemas del sistema principal, considerados como individuos con sus caracteristicas y vida
propias.
Admitiendo que la inspección del equipo debe hacerla siempre el personal de mantenimiento, con la rigurosidad y
formalidad adecuada, lo que distingue a este modo de practicar el mantenimiento de los otros, es la estrecha
subordinación de la intervención de mantenimiento al resultado de la inspección. esto exige:
- La sistematicidad rigurosa de la inspección y en consecuencia, una organización formal de la misma.
- La necesidad de una elevada fiabilidad en los diagnósticos, incluso para los elementos de más difícil
acceso.
6.1.4 - Técnicas de Mantenimiento Predictivo
Las técnicas de MPD están diseñadas para prevenir fallas catastróficas, pérdidas de servicio y operaciones
incorrectas, tanto de los equipos eléctricos como del sistema en el cual están insertos.
EN Mantenimiento Predictivo (MPD) es la extrapolación de las tendencias gráficas de las lecturas físicas medidas
contra un limite técnico conocido, para detectar, analizar, y corregir problemas en los equipos antes de la
ocurrencia de fallas. Puede requerir de la instalación permanente de equipos de monitoreo ( como es el caso de
termómetros, manómetros, etc.). Ciertamente involucra la toma de mediciones periódicas, de parámetros físicos
como velocidad, vibración, presión, alineación, desgaste, calor, resistencias eléctrica, voltajes, corriente,
capacitancia, etc.
El MPD debe cubrir al equipo crítico cuya falla interrumpiría o detendría la producción, aumentaría los gastos de
energía o inhibiría el control de la contaminación o la seguridad.
El equipo crítico debe ser identificado y verificado con instrumental especializado, registrándose los valores de las
variables físicas de interés. Deben aplicarse limites técnicos conocidos denominados valores patrones o de
referencia. El próximo paso consiste en implementar un programa de MPD.
Los encargados de efectuar los registros monitorean periódicamente los equipos seleccionados, tomarán las
lecturas, Las registrarán en formatos especialmente diseñados y las graficarán.
El trabajo de los analistas técnicos de mantenimiento consiste en evaluar Las lecturas registradas mediante la
comparación gráfica de las magnitudes físicas, su evolución temporal y comportamiento histórico, respecto de los
valores referenciales adoptados para cada una de las variables de interés.
El análisis comparativo de las magnitudes monitoreadas, permitirá adoptar las decisiones de intervención de
mantenimiento preventivo en el momento oportuno y la ejecución de las acciones correctivas las necesarias para
evitar las consecuencias de averías o fallas con interrupción de servicio. Es decir, la ejecución del mantenimiento
preventivo o correctivo se inicia solo cuando es necesario.
La base fundamental de la técnica MPD radica en el análisis de la variable física más representativa del
comportamiento normal del equipo o componente de un equipo o subsistema.
Sea A la medida de la magnitud monitoreada, la cual representa un indicador de estado. La Fig. 1 muestra la
evolución posible de A en el tiempo. En el instante t1 , cuando A ha aumentado después de to, se puede desear
conocer el instante en el cual A alcance el límite Af, designado para representar la manifestación de una anomalía.
Un método bastante intuitivo consiste en determinar la recta tangente a la curva A(t) en el instante tI, o la recta
media entre t0 y t1 y calcular el instante tf en el cual el límite será alcanzado. Este método es generado por la regla
de la tendencia. Su valor puede encontrarse, si no está fundado sobre un estudio sistemático, en el sentido de las
probabilidades del comportamiento del sistema, hasta la aparición de la anomalía.
36
Evolución en el tiempo de la medida A de un indicador de comportamiento
Los pronósticos deben enfocarse sobre la tendencia gráfica de la magnitud y su comportamiento histórico. Esta
historia debe ser consecuencia de las influencias naturales debido a las variaciones de las magnitudes de estado.
Una interferencia entre la historia de muchas señales reduce en general la incertidumbre ligada a la probabilidad
de la anormalidad.
En el ámbito de los equipos eléctricos, para los distintos tipos de equipos, existen técnicas particulares de medidas
para el MPD. Dentro de ellas, También podemos mencionar a las destinadas a monitorear el comportamiento del
sistema de potencia, Las cuales nos dan indicios de algún equipo con defectos.
Todas las medidas de predicción son analizadas por expertos de las distintas áreas comprometidas. Actualmente,
ello se está orientando a los sistemas expertos que hacen los diagnósticos y recomiendan las acciones a llevar a
cabo por el personal de mantenimiento.
Las técnicas de MPD se pueden agrupar en dos grandes familias:
- Medidas que se efectúan sin desconexión de los equipos.
- Medidas que se efectúan con desconexión de los equipos.
El MPD lo hemos definido como aquel que condiciona la intervención al aviso de inspección. El objetivo es
aproximarse lo más posible al momento de la falla, sin perder fiabilidad,
Dentro de las metodología de inspecciones, se pueden mencionar cuatro niveles complementarios entre si:
- Inspección directa sin uso de instrumentos especializados.
- Controles no destructivos.
- Medidas especiales de parámetros significativos.
- Análisis de elementos constitutivos en laboratorio.
6.1.5. Criterios para la elección de las Magnitudes a Monitorear:
Las magnitudes utilizadas para la seguridad y las usadas para la mantención, varían en general con las
magnitudes que caracterizan el estado medio de funcionamiento del equipo. Estas magnitudes son llamadas de
estado.
37
Para el MPD las influencias de las magnitudes de estado por medio de las funciones llamadas naturales, deben
deducirse de magnitudes totales de monitoreo. Las funciones resultantes llamadas contingentes, son determinadas
por procedimientos experimentales aplicados a los equipos en sus condiciones de explotación normales.
En principio, no es posible establecer de forma exacta los límites críticos de las variables a controlar. Básicamente
el criterio para determinar la necesidad de intervención es de carácter global y tiene en cuenta todas las variables,
aunque también es posible establecer en algunos puntos significativos limites mínimos.
6.1.6. Criterios para la determinación de los Procedimientos y Periodicidad de las Mediciones
6.1.6.1. Procedimientos de mediciones
El problema del MPID es en esencia de instrumentación. Se requieren en general, instrumentos especializados de
manera que permitan predecir la falla con precisión. Es por ello que debemos tener procedimientos de medición
confiables. Para determinar estos procedimientos, se debe tener claridad sobre cuales son los parámetros que
predicen el estado del equipo y la disponibilidad de instrumentos adecuados.
Para determinar los procedimientos de mediciones, se debe tener en consideración que los equipos eléctricos no
deben estar indisponibles o su indisponibilidad está restringida a períodos de tiempo mínimos. Basado en esto y la
filosofía del MPD, es preferible tener metodología de medición en línea, es decir con el equipo en servicio, en vez
que equipos fuera de servicio. Los dos modos de medición planteados son complementarios, ya que el estado de
un equipo está determinado por varios parámetros, de los cuales solo algunos pueden ser monitoreados con el
equipo en servicio.
La medida de un parámetro por un método fuera de línea, debe ser tal que la desconexión no signifique una
pérdida de servicio prolongada o desarmes del equipo que involucren gran cantidad de personal.
6.1.6.2 - Periodicidad de las inspecciones
Para determinar la frecuencia óptima de las inspecciones, mediciones y registro de las variables de interés, se
deben tener en consideración los siguientes aspectos básicos:
- La criticidad del equipo de interés
- La disponibilidad de reserva
- El diseño
- Las condiciones de funcionamiento y operación
- El historial de mantenimiento del equipo
- Las estadísticas de falla
- Costos de las intervenciones
6.1.7. Evaluación de los costos y beneficios
En general, la política de una mantención de define principalmente a través de los costos, entre los cuales el costo
de la seguridad sobre los accidentes a las personas y daños a los equipos, debe tenerse muy en cuenta. Los
costos deben tomarse en cuenta en primer lugar para la definición del grado de confiabilidad.
Los beneficios más significativos del MPD radican principalmente en la disminución del número de fallas, que
puede esperarse del orden de un 50%. Empresas grandes de ciclo de producción continua que han aplicado este
método de mantenimiento, han logrado reducir la tasa de anormalidades hasta en un 75%. Indudablemente esto
conduce a una mejora en el rendimiento de los equipos y una disminución de los costos directos de
mantenimiento.
Aplicando Las técnicas del MPD, se pueden esperar los siguientes resultados sobre los costos directos e indirectos
de mantenimiento:
38
- Costo directo de mantenimiento: Disminución entre el 10 y 15 %.
- Costo indirecto de mantenimiento: Aumento de un 23% debido al personal del servicio de inspección.
- Costos indirectos por falta de producción: Sensible disminución.
Respecto de las mejoras que permite alcanzar el MPD, se tienen:
- Tiempo improductivo considerablemente menor.
- Menores gastos por mantenimiento preventivo y/o correctivo.
- Prolonga la vida útil de los equipos.
- Mejor calidad del equipo.
- Menor cantidad de averías y disminución de la tasa de fallas.
- Aumento de la producción.
- Mejor calidad del producto.
En general, la implementación de un programa de MPD representa una fuerte inversión inicial, la que está
determinada básicamente por la adquisición de instrumental altamente especializado, como es el caso de los
detectores de descargas parciales, detectores ultrasónicos u otros tipos de detectores-registradores de parámetros
representativos del estado de los equipos eléctricos. Sin embargo, el poseer elementos que monitorean en línea al
equipo, sin necesidad de sacarlo de servicio, significa beneficios importantes que hacen rentable esta técnica de
mantenimiento, dado que se evita, en el caso de transporte de energía eléctrica, la pérdida de venta de energía y
se puede prolongar la vida útil de los equipos, haciendo intervenciones en el momento oportuno, disminuyendo así
la probabilidad de falla.
6.1.8. Planificación de Redocumentos Humanos, Materiales y Financieros
La organización del Mantenimiento Predictivo implica:
a) La formulación del programa y el método de inspección con especificación de los componentes a
inspeccionar.
b) Determinación, para cada equipo critico, de los valores límites de aceptabilidad de las características o
variables que se requieren medir en las inspecciones (Por ejemplo: nivel de vibración, nivel de descargas
parciales, resistencias de aislación, etc.).
c) La determinación de las frecuencias de inspección.
d) El registro de Las lecturas.
e) La formación del personal que formará parte del programa de MPD.
La Tabla 1 muestra algunos elementos para una organización de la mantención.
39
Tabla 1
Elementos Para una organización de la mantención
Operaciones Tipo de Mantención Calificación del personal
Reglas, ajustes, etc. Sistemática Electromecánicos
Técnicos
Medidas permitidas o Condicional Técnico Inspector en
contenidas mantención
Diagnósticos Ingeniero experto
consecutivos
Análisis global
Reparaciones
Mejoras
Análisis global y fino a Condicional Experto
través de mediciones y correctiva
tratamientos específicos
de señales
Reparaciones importantes Ingeniero
Mejoramiento Técnico
reconstrucción Electromecánico
Estado de comportamiento Predictiva Experto
La fiabilidad del servicio de inspección depende en gran medida de la habilidad y sentido de responsabilidad del
personal de mantenimiento. En principio, a cada brigada o cuadrilla se le confía un grupo de equipos, de forma que
pueda realizar un ciclo de inspección sobre todos los equipos del grupo con una frecuencia determinada.
Los defectos se registran en fichas que se utilizan tanto como orden de trabajo como de resultados de fin de
trabajo. Los resultados son la realimentación que sirve para tomar la decisión de intervención, indispensable para
conseguir la máxima fiabilidad del servicio.
En el ámbito del MPD, la inspección es de absoluta prioridad. De preferencia, el personal destinado a las
inspecciones se buscará dentro de la brigada de mantenimiento con mayor nivel de profesionalidad, con
conocimiento profundo del equipo y especialmente dotados de capacidad analítica.
En todos los casos, siempre es necesario formar al personal para esta misión, dando a conocer claramente:
- Una explicación acerca de los objetivos del servicio.
- Una visión acerca de los principios y funcionamiento de los instrumentos a emplear.
- Un repaso o enseñando los principios de matemáticas y física necesarios para el correcto desarrollo de esta
función.
El papel del jefe de mantenimiento cambia con la introducción del MPD. Antes su función era la evaluación del
funcionamiento del equipo, aparte de la coordinación, control y asistencia técnica de los encargados; de hecho era
el primer inspector de la empresa. En cambio, bajo la modalidad del MPD, adquiere principalmente la función de
"director" del servicio.
El servicio de inspección constituye el soporte informativo sobre el estado de los equipos, mientras las demás
oficinas le proporcionan los datos necesarios para los costos referidos al presupuesto establecido.
En el MPD, el jefe de mantenimiento (o supervisor) coordina y decide en base a la información recibida.
La estructura organizativa del mantenimiento en conjunto resulta más flexible y la programación a corto plazo,
adquiere gran importancia frente a la programación a largo plazo (Fig. 2).
3. libro 1 lineas alta tension
3. libro 1 lineas alta tension
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3. libro 1 lineas alta tension

  • 1. 1 SUBGERENCIA REDES AT Área Mantenimiento de Redes Alta Tensión LINEAS ALTA TENSION
  • 2. 2 MANTENIMIENTO DE LÍNEAS DE TRANSMISION INDICE 1. INTRODUCCION 1.1. Objetivos 1.2. Alcances 2. ASPECTOS BASÍCOS 2.1. Características Generales de Las Líneas de Transmisión. 3. SOLICITACIONES TIPICAS 3.1.Solicitaciones Externas, Vandalismo, contaminación de Aislación, Descargas atmosféricas, corrosión, vibracióneó1ica, etc. 3.2.Solicitaciones Internas, Calentamiento conexiones, sobrevoltaje de maniobra, fallas Internas de Aislación, etc. 4. TECNIDAS DE MANTENIMIENTO 4.1. Mantenimiento con Líneas Desenergizadas 4.1.1. Concepto de línea desconectada y desenergizada. 4.1.2. Potenciales presentes en una línea desenergizada. 4.1.3. Puestas a tierra (bloqueo y de protección personal) 4.1.4. Gradientes de Potencial. 4.2. Mantenimiento con Líneas Energizadas 4.2.1. Características. 4.2.2. Técnica a Distancia mediante Pértigas Aislantes. 4.2.3. Técnica a Potencial o Mano Desnuda ( Barehand 4.2.4. Lavado con Chorro de Agua Desmineralizada. 4.2.5. Ventajas, Desventajas y Limitaciones de los Trabajos Con Líneas Energizadas. 4.2.6. Prevención de Accidentes. 5. PREVENCION DE RIESGOS 5.1. Medidas Básicas de Prevención de Accidentes. 5.2. Riesgos Asociados a los Trabajos en Líneas de Transmisión. 5.2.1. Trabajos Típicos y Riegos Potenciales. 5.3. Condición Física y Mental de los Linieros. 5.4. Distancias de Seguridad. 5.4.1. Distancias de Seguridad en Alta Tensión 5.4.2. Consideraciones. 6. DIAGNOSTICO Y MANTENIMIENTO PREDICTIVO 6.1. Conceptos de Mantenimiento Preventivo y Predictivo. 6.1.1. Mantenimiento Preventivo. 6.1.2. Mantenimiento Predictivo. 6.1.3. Conceptos de Mantenimiento Predictivo. 6.1.4. Técnicas de Mantenimiento Predictivo. 6.1.5. Criterios para la Elección de Las Magnitudes a Monitorear. 6.1.6. Criterios para la Determinación de los Procedimientos y Periodicidad. 6.1.7. Evaluación de Costos y Beneficios. 6.1.8. Planificación de Redocumentos Humanos, materiales y Financieros. 6.1.9. Resumen. 6.2. Mantenimiento Predictivo Aplicado a Líneas de Transmisión. 6.2.1. Conceptos y Definiciones Básicas. 6.2.2. Aislación Contaminada y Fallas No Visibles en Líneas A. T. 6.3. instrumentación para Mantenimiento Predictivo en Líneas de Transmisión. 6.3.1. Generalidades. 6.3.2. Los Aisladores como Emisores de Señales de RFI y Ultrasonido.
  • 3. 3 6.3.3. Verificación de Aisladores en Líneas de Transmisión. 6.1.4. Detector de Radio interferencia. 6.3.5. Detector de Ruido Ultrasónico. 6.3.6. Medidor de Corriente de Fuga. 6.3.7. Medidor de Gradiente de Potencial. 6.4. Medición de Temperatura en Uniones Mediante Termo visión. 6.4.1. Medición de Temperatura en Uniones Eléctricas en Líneas A. T. 6.5. Acciones Correctivas para Reemplazo de Aislación Defectuosa o Contaminada. 6.5.1. Aislación Moderadamente Contaminada. 6.5.2. Aislación muy Contaminada. 7. PLANES DE MANTENIMIENTO 7.1. Criterios para establecer un Plan de Mantenimiento. 7.1.1. Importancia de la Instalación. 7.1.2. Disponibilidad y Respaldo para Alimentar Consumos Servidos. 7.1.3. Condiciones de Operación de Las Líneas. 7.1.4. Solicitaciones y sus Efectos. 7.1.5. Condiciones Ambientales. 7.1.6. Estadísticas de Fallas. 7.1.7. Optimización de los Costos de Las Intervenciones. 7.2. Optimización de Trabajos.
  • 4. 4 1. INTRODUCCION 1.1. Objetivos El objetivo principal del presente documento, es actualizar el conocimiento en el mantenimiento de Líneas de Alta Tensión, profundizando en las materias referentes a las intervenciones con circuitos desenergizados y hacia aspectos de prevención de riesgos, como parte integral de todo proceso. También se pretende entregar una visión de las nuevas técnicas que se aplican al mantenimiento de Líneas, en especial las que se realizan con líneas energizadas, las que por sus evidentes ventajas en lo referente a continuidad de servicio, se han adoptado cada vez en mayor número de empresas. También en el campo de la innovación tecnológica, se entregan conceptos avanzados en las técnicas de mantenimiento predictivo aplicado a las Líneas de Transmisión. Este conocimiento resulta indispensable en un escenario moderno del mantenimiento, donde es imprescindible conocer las técnicas de diagnóstico instrumental destinadas a determinar el estado de los diferentes componentes de las líneas, a objeto de optimizar Las intervenciones de mantenimiento. AI final del documento, los participantes tendrán una visión actualizada de las técnicas de mantenimiento de Líneas de Transmisión, podrán tener absoluta claridad en los aspectos claves para una intervención segura en circuitos desenergizados y manejarán conceptos de gestión e indicadores del mantenimiento. 1.2. Alcances El documento tiene una orientación preferentemente práctica, y su objetivo no es la profundización teórica de los temas tratados, lo que habría que realizar en forma especifica para cada materia en particular, y además requiere de una sólida base matemática. Asimismo, se entregará una visión general referentes a aspectos básicos y de diseño, en consideración a que los participantes no son conocedores del tema. No obstante las consideraciones anteriores, en el documento se trata con mayor profundidad el tema del mantenimiento con líneas desenergizadas, las técnicas de mantenimiento predictivo y los aspectos de prevención de riesgos, considerados temas principales para el cumplimiento de los objetivos del documento. 2. ASPECTOS BASÍCOS 2. 1. Características Generales de Las Líneas de Transmisión Las Líneas de Transmisión son componentes de un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP), que tienen por objeto transmitir la energía eléctrica en grandes bloques, desde las centrales voltajes o subestaciones principales, hasta los centros de consumo. Se caracterizan por transmitir la energía en niveles de voltaje elevados, en nuestro país. Los mas usadas son 66, 110, 154, 220 y 500 kV. Su estructura física corresponde a la de una línea aérea con conductores desnudos, soportados en estructuras generalmente reticuladas de acero galvanizado, con un nivel de Aislación acorde a su nivel de voltaje. 2.1.1. Definiciones a) Sistema Eléctrico de Potencia:
  • 5. 5 Un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP) esta conformado por diversos equipos de poder, destinados a la generación, Transmisión, transformación y Distribución de la energía eléctrica hasta hacerla llegar a los consumidores finales. b) Central Generadora: Las centrales voltajes del país son de tipo hidráulicas y Térmicas, dependiendo del tipo de energía utilizada para el movimiento de los generadores. Mayoritariamente se utilizan las centrales hidráulicas, que aprovechan los redocumentos hidrológicos de las zonas central y sur del país. c) Líneas de Transmisión: Tienen por objeto transmitir la energía eléctrica en grandes bloques, desde las centrales hasta los centros de transformación o consumidores a niveles de tensión elevados. En nuestro país los voltajes de Transmisión normalmente empleados son 500, 220, 154 y 110 kV. d) Subestación de Poder : Las subestaciones de poder reciben la energía transportada por las Líneas de Transmisión desde las centrales, bajando su nivel de voltaje a un nivel intermedio, adecuado para distribuir la energía en un área determinada. e) Líneas de Distribución: Tienen su origen en las subestaciones de poder y como su nombre lo indica, distribuyen la energía eléctrica en un sector o área determinada (por ejemplo una comuna). Los voltajes de Distribución más utilizados en nuestro país son 12, 13.2, 15 y 23 kV. f) Subestación de Distribución: Las subestaciones de Distribución reciben la energía que transportan las Línas de Distribución, bajando en nivel de voltajes a baja tensión, para distribuir la energía en un sector reducido y en el ámbito de clientes finales como son los residenciales e industriales. g) Red de Baja Tensión Tienen su origen en las subestaciones de Distribución y tienen por objeto entregar la energía eléctrica directamente al usuario en un área reducida (por ejemplo una manzana). En nuestro país las bajas tensiones utilizadas son 220 Volts monofásicos y 380 Volts trifásicos. 2.1.2. Componentes de una Línea de Transmisión Se indican a continuación las características de los componentes principales de las Líneas de Transmisión a) Estructuras Normalmente corresponden a torres reticuladas de acero galvanizado, apernadas, de 25 a 50 metros de altura, dependiendo del nivel de voltaje de la Líneas, entre las que es posible encontrar los más variados diseños. En menor cantidad se utilizan postes de acero galvanizado, de concreto y madera. Las estructuras se diseñan para
  • 6. 6 soportar las solicitaciones impuestas por el peso y tensión del conductor, teniendo en cuenta los espaciamientos requeridos por el nivel de tensión de la Línea. b) Fundaciones: Las estructuras se fundan directamente en el suelo, sobre un trípode, sobre un emparrillado, o sobre apoyos de hormigón armado, dependiendo de la calidad del terreno y del tipo de estructura a instalar. Las fundaciones generalmente van de 3 a 6. m. bajo el nivel del terreno. c) Aisladores: Los aisladores tradicionalmente empleados en Líneas de Transmisión son del tipo disco, de vidrio de loza, los que se acoplan formando cadenas de 7, 12, 25 o mas unidades, dependiendo del voltaje de la Línea. Actualmente y como una forma de minimizar los problemas de la contaminación ambiental y el vandalismo, se utilizan los aisladores fabricados con materiales poliméricos, cuyas tecnologías reciente ya se encuentra en pleno desarrollo. d) Conductores Los metales más empleados como conductores son el aluminio y el cobre, en estado puro o en aleaciones con acero. De ellos el acero posee la mayor resistencia a la tracción, el cobre la mejor conductividad y el aluminio el menor peso, comparándolos en iguales condiciones de longitud, sección y temperatura de trabajo. Algunos tipos de conductores son: - De cobre duro o semi-duro cableado (Cu). - De aleación de aluminio cableado (AAC, LASC) - De aleación de aluminio cableado reforzado con acero (ACSR) Los conductores de aluminio han desplazado a los conductores de cobre en la construcción de las líneas, principalmente a los ahorros que se derivan de su menor peso respecto a los conductores de cobre. e) Cable de Guardia Las Líneas de Transmisión poseen uno o dos cables de acero conectados a tierra en cada estructura, las que tienen por objeto actuar como pararrayos ante la ocurrencia de descargas atmosféricas, evitando que éstas afecten a los conductores. Los cables de guardia son de acero galvanizado de alta resistencia (EHS) y los diámetros más utilizados son 11 /16”, 3/8” y ½”. 2.2. Aspectos Constructivos Se describen a continuación, los términos más usados en Líneas de Transmisión para definir algunos componentes y magnitudes utilizados en las Líneas de Transmisión. a) Torre de anclaje: Estructura de gran resistencia mecánica diseñada para resistir la tensión de templado de todos los conductores y sus cables de guardia en forma simultanea. Se le llama también torre de tracción o remate. b) Torre de suspensión: Estructura mecánicamente esbelta, diseñada para resistir el peso suspendido de los conductores y limitada al porte de uno o dos conductores como máximo, o un conductor y un cable de guardia para resistir esfuerzos de tracción,
  • 7. 7 según el criterio de diseño adoptado. La relación entre torres de suspensión y tracción depende de la topografía del terreno, en terrenos llanos es de 10 a 20 de suspensión por 1 de tracción. c) Torre Tap o derivación: Estructura de anclaje doble, que permite derivar un arranque u otra línea desde la línea principal o troncal. La torre tap mantiene una resultante de carga lateral permanente hacia el lado de la derivación. d) Torre de transposición: Estructura de anclaje que permite cambiar la disposición de fases de los circuitos, a objeto de compensar los efectos Eléctricos de tipo inductivo y capacitivo que se generan debido a los acoplamientos magnéticos entre conductores y entre conductores y el suelo. Solamente se utiliza en líneas largas. f) Crucetas : Parte metálica de la estructura que sobresale del cuerpo de la torre, en cuyo extremo va suspendida o traccionada la cadena de aisladores que soporta o retiene al conductor. 9) Cantoneras: Perfiles ángulos principales de las torres que conforman los cuatro apoyos fundamentales. Las cantoneras son los perfiles más robustos de una estructura y sus dimensiones varían dependiendo del tipo de estructura. h) Diagonales: Perfiles ángulos secundarios que sé apernan en las cantoneras, formando el reticulado de la estructura. Las diagonales permiten la rigidización de la estructura y tienen un comportamiento decisivo cuando se produce el corte de los apoyos principales. i) Circuito: Conjunto de tres conductores que conforman un sistema trifásico de poder, con equipos de desconexión y protección independientes. j) Voltaje nominal: Es el voltaje normal de operación de una línea trifásica, que se mide entre los conductores de un circuito, por ejemplo 100 o 220 kV. k) Puente: Unión de conductores no sometida a tracción mecánica, que se realiza en las crucetas de las estructuras de anclaje. l) Vano: Es la distancia horizontal existentes entre dos estructuras de una línea de transmisión. m) Flecha:
  • 8. 8 Es la distancia vertical medida entre el punto más bajo del conductor y una recta imaginaria que une los apoyos del conductor entre dos estructuras. n) Franja de servidumbre Es una franja de terreno de un ancho determinado por el nivel de voltajes, que tiene como centro el eje de la línea, la que debe mantenerse libre de vegetación y de construcciones para la operación segura de la Línea. En 110 kV la franja de servidumbre es de 20 metros de ancho y en 220 kV es de 30 metros.
  • 9. 9 3. SOLICITACIONES TIPICAS Las Líneas de Transmisión, son uno de los componentes de un Sistema Eléctrico de Potencia que se encuentra más expuesto a solicitaciones de todo tipo. Su condición de equipo de intemperie en conductores desnudos y su extensión, hace que en su recorrido enfrente diferentes condiciones atmosféricas, diferentes tipos de terreno y variadas condiciones de entorno. En este capítulo describiremos las solicitaciones típicas que se presentan, tanto de origen interno como externo. 3.1. Solicitaciones Externas Consideraremos como solicitaciones externas aquellas que se originan en el medio ambiente o entorno de las líneas, las que dependen principalmente de las zonas o sectores que atraviesa la línea en su trazado. 3.1.1. Vandalismo Es una de las causas más frecuentes de fallas en líneas de transmisión y se da especialmente en sectores urbanos periódicos, manifestándose en el destrozo de aisladores mediante piedras y en el lanzamiento de alambres, cadenas, pesas y cintas magnéticas o de papel metalizado a los conductores para provocar fallas por cortocircuitos. También la quema mal intencionada de neumáticos bajo los conductores provoca cortocircuitos entre fases. También las prácticas de tiro. 3.1.2. Actos Temerarios de Terceros Se refiere a la interacción de personas que escalan las estructuras, va sea en estado de ebriedad, bajo la influencia de drogas y/o en actos irracionales, los que desatendiendo los riesgos asociados a las instalaciones y violando las mallas antisubidas y letreros de advertencia, llegan a hacer contacto con los conductores energizados muchas veces con consecuencias fatales. 3.1.3. Contaminación de Aislación Se produce por los agentes contaminantes que se depositan en la superficie de los aisladores, haciendo que disminuya su capacidad aislante hasta que se establece un arco eléctrico a través de su superficie, provocando la falla de la línea. Contaminantes típicos son los derivados de procesos industriales, especialmente los que contienen partículas metálicas o de carbón en su composición. El humedecimiento de la contaminación producido por neblinas matinales o por la humedad salina del mar, hace que la situación se haga critica, a menos que se adopten medidas preventivas como la limpieza o lavado periódico de la aislación, la aplicación de siliconas u otros recubrimientos. 3.1.4. Oxidación de estructuras Se produce por la pérdida del galvanizado protector y depende en gran medida de agresividad de los suelos y de su composición química. Generalmente aparece en mayor grado a nivel del suelo, formando costras de metal oxidado y porosidades de color ocrerojizo. Existen muchos tratamientos para tratar superficies oxidadas, pero su éxito depende en gran medida de la preparación de superficies, que es difícil de lograr en las estructuras de líneas en servicio. 3.1.5. Vibración de Conductores Se produce por la acción de vientos suaves y constantes que inciden perpendicularmente en tendidos ubicados en sectores llanos. Estos vientos generan presiones en los conductores que se convierten en oscilaciones verticales
  • 10. 10 de baja amplitud y baja frecuencia, que producen la fatiga de las hebras del conductor en los puntos de engrampe, pudiendo llegar al corte total del cable. .La vibración se presenta mayoritariamente en conductores de aluminio con tensiones de templado superiores al 20% de la tensión de ruptura y sus efectos pueden ser anulados con la instalación de amortiguadores o breteles. 3.1.6. Descargas Atmosféricas Afectan a las líneas de transmisión especialmente en las zonas de precordillera. En líneas que no poseen cable de guardia, el rayo puede caer directamente en los conductores provocando una sobre tensión transiente en el sistema. 3.1.7. Incendios de Vegetación El incendio de vegetación en la franja de servidumbre, provoca desprendimiento de humo que hace perder la calidad dieléctrica del aire, pudiendo provocar cortocircuitos entre los conductores o entre los conductores y tierra. También en incendios de magnitud, los conductores pueden calentarse hasta sobrepasar su limite elástico, llegando a recocerse. Para evitarlos, las franjas de servidumbre deben mantenerse despejadas de vegetación, mediante roces y/o aplicaciones de herbicidas. 3.1.8. Colisiones de Vehículos La expansión de las ciudades ha hecho que muchas líneas de transmisión queden ubicadas en su interior, aprovechándose de construir calles y avenidas en la franja de servidumbre. De esta forma las torres de A.T. quedan expuestas a daños por colisiones de Vehículos especialmente en zonas de alto flujo vehicular, pudiendo ocasionar desde daños leves al colapso de una torre. En estos casos deben instalarse defensas camineras normalizadas para minimizar las consecuencias de las colisiones. 3.1.9. Actos Terroristas Principalmente durante la década del 80, las líneas de transmisión del país fueron afectadas en forma sistemática por atentados de carácter terrorista, materializados a través de la detonación de artefactos explosivos en las cantoneras de las torres para provocar su colapso parcial o total. Las principales estructuras de las líneas pueden ser protegidas mediante cierros de concertinas u otro mecanismo de defensa. Además las áreas de mantenimiento deben disponer de estructuras auxiliares para enfrentar el problema en forma provisional. 3.2. Solicitaciones Internas Consideraremos como solicitaciones internas aquellas que se originan como consecuencia de la función propia que desempeña la línea dentro del sistema eléctrico, y que dependen principalmente de los parámetros y componentes eléctricos de la misma. 3.2.1. Sobrevoltajes de Maniobra Se producen cuando se realizan operaciones de cierre y/o apertura de los equipos de maniobra como interruptores y desconectadores. La magnitud de estos sobrevoltajes pueden alcanzar varias veces el voltaje nominal de la línea y depende entre otros factores de la longitud de la línea, de los efectos capacitivos e inductivos propios y también del instante en que se efectúa la apertura. Para minimizar sus efectos y evitar daños en la Aislación, se instalan cuernos de arco, chisperos y pararrayos.
  • 11. 11 3.2.2. Calentamiento de Conexiones Las conexiones de las líneas, especialmente las del tipo apernado, presentan puntos susceptibles de fallar cuando no se encuentran en condiciones óptimas. Pequeñas elevaciones en los valores de resistencias de contacto producen alta disipación de potencia en superficies reducidas, provocando un calentamiento general de la conexión la que puede llegar a temperaturas tales que provoquen el fundido y corte del conductor. Es imprescindible realizar conexiones de calidad, siendo rigurosos en la limpieza del conductor y del conector, en la aplicación de pastas inhibidoras y en los torques de apriete. También debe realizarse una inspección periódica con termómetros de contacto para línea viva o con equipos de termo visión. 3.2.3. Sobrecargas Cuando una línea queda expuesta a una sobrecarga prolongada, existe una gran probabilidad de encontrar daños en los puntos de conexión y en casos extremos, a obtener una pérdida en la vida útil del conductor. Ante el conocimiento de esta condición, debe realizarse una revisión rigurosa de las conexiones de la línea, especialmente en los puentes de las torres de anclaje. 3.2.4. Fallas Internas de Aislación Este tipo de falla se presenta debido a defectos de fabricación que pueden pasar inadvertidos, como son las micro porosidades o micro fisuras en la loza. También se han presentado casos de contaminación de la loza misma que hacen que ante sobrevoltajes se produzcan descargas internas en el aislador. Estos casos solo es posible detectarlos mediante instrumental adecuado, y pueden originar muchas fallas del tipo "indeterminadas". 3.2.5. Envejecimiento de Aislación Se produce en las uniones cementadas entre las partes metálicas y el cuerpo cerámico del aislador, principalmente a aquellos que están sometidos a fuertes cargas mecánicas como es el caso de las torres de anclaje, o en torres de suspensión con luz de paso elevadas. También la cerámica va perdiendo sus propiedades a causa de la radiación ultravioleta, que degrada la capa de esmalte con el transdocumento de los años, haciendo que el aislador absorba mayor humedad y pierda sus propiedades dieléctricas.
  • 12. 12 4. TECNICAS DE MANTENIMIENTO 4.1. Mantenimiento con Líneas Desenergizadas 4.1.1. Concepto de Línea Desconectada y Desenergizada Antes de tratar el tema de las puestas a tierra, es importante diferenciar los términos de “Línea Desconectada" y "Línea Desenergizada". Una línea desconectada es aquella que por cualquier razón operacional, programada o forzada, se encuentra con sus interruptores abiertos desde sus fuentes de alimentación, pero no en condiciones de ser intervenida para una faena de mantenimiento. Esta condición se puede derivar de una operación automática o de una maniobra transitoria desde el centro de operación del sistema, y la línea puede volver al servicio en cualquier momento. Una línea desenergizada, es aquella que además de tener sus interruptores abiertos, se encuentra con sus desconectadores también abiertos, con las puestas a tierra de las subestaciones conectadas, con las transferencias de carga bloqueadas en caso de ser de doble circuito y en condiciones de ser entregada al personal de mantenimiento para iniciar el procedimiento de intervención. 4.1.2. Potenciales Presentes en una Línea Desenergizada Aún con las consideraciones del punto anterior, podemos decir que una líneas desenergizada, no ofrece en absoluto una condición segura para realizar una intervención de mantenimiento. En estas condiciones, pueden aparecer en la línea potenciales que pueden ser originados, entre otras, por las siguientes causas: a) Descargas atmosféricas (Transientes) El trazado de una línea de transmisión, especialmente las provenientes de Centrales ubicadas en sectores cordilleranos, Las hace vulnerables a descargas atmosféricas frecuentes, las cuales pueden actuar directamente sobre la línea o en sus proximidades. En cualquiera de los dos casos, se producen ondas errantes de voltajes en la líneas, que de acuerdo a su distribución de cargas y desplazamiento a lo largo de ella, pueden en un punto dado, producir aumentos de voltaje extremadamente altos. Publicaciones internacionales establecen que la descarga completa del rayo alcanza su valor máximo entre 2 y 20 microsegundos, siendo los sobrevoltajes producidos por el rayo directo del orden de los millones de volts, con corrientes de descarga de varios miles de amperes. Más frecuentes son los sobrevoltajes inducidos por rayos, los cuales alcanzan valores del orden de 500 kV, con corrientes de descarga de 50 a 200 amperes. Como se puede apreciar, cualquiera de las dos alternativas presenta un alto riesgo para el personal que podría encontrarse trabajando en la línea, en el momento que ocurra la descarga. b) Tensiones inducidas por sistema adyacentes. Considerando que la líneas en que se va a trabajar se encuentra desenergizada y aislada de tierra, se inducirán en ésta, potenciales electrostáticos o electromagnéticos, originados por el paralelismo y proximidad de otras líneas o sistemas que se encuentran energizados. Esto es especialmente válido en líneas que son de doble circuito, donde existe un paralelismo que se mantiene en toda su extensión. Además, es normal apreciar que distintas líneas sean convergentes a puntos comunes, muchas veces, por un mejor aprovechamiento del terreno y/o faja de servidumbre, estas tienen recorridos paralelos en sus trazados lo que aumenta los potenciales inducidos en el circuito o línea desenergizada.
  • 13. 13 En el caso especial de trabajos en líneas de doble circuito, cuando uno de ellos permanece energizado, la ocurrencia de una falla en éste haría circular corrientes de falla muchas veces mayores que las normales de carga, aumentando con esto los voltajes inducidos a valores muy altos y peligrosos para el personal que se encuentra interviniendo en el circuito desenergizado. c) Energizaciones Accidentales. A pesar de las estrictas normas y reglamentos que regulan la operación y maniobra de un sistema eléctrico de potencia, puede darse el caso que una línea se encuentra desenergizada, sufra una energizacion accidental desde uno de sus puntos de alimentación, por ejemplo, por el cierre erróneo de sus interruptores o desconectadores en alguna subestación. También, con el marcado aumento del uso de la energía eléctrica, se ha incrementado la cantidad de líneas en servicio, con el natural congestionamiento de éstas, siendo frecuente encontrar cruces con otras líneas de mayor o menor tensión. En estos casos, una cortadura de conductores en estos puntos críticos, puede energizar la línea en la cual se interviene, antes que las protecciones del sistema fallado desconecten la línea en sus extremos. Además, accidentes carreteros, colisiones aéreas o vandalismo, como muchos otros factores, pueden ocasionar la caída de postes o estructuras, con el consecuente contacto de partes energizadas con el circuito desenergizado en el cual se está interviniendo en forma directa. Como se podrá apreciar del punto anterior, las causas que pueden producir potenciales peligrosos en una línea desenergizada pueden tener variados orígenes, más, independientemente de estos, deben ser anulados o desviados a tierra por medio de equipos adecuados, a fin de evitar una exposición directa del personal que interviene en la línea, logrando de esta forma, una mayor seguridad en este tipo de trabajos. Esto se consigue con equipos especiales de puesta a tierra, los cuales deben cumplir condiciones especificas en cuanto a su diseño eléctrico y mecánico, como también en relación a otros aspectos como esquemas a usar de acuerdo al tipo de estructura en que se instalarán, procesos seguros de instalación, etc. 4.1.3. Puestas a Tierra Como se vio en el punto anterior, las causas por las cuales puede ser energizada una línea en la que se están realizando trabajos, pueden ser muchas y variadas, más, independientemente de estas, que en su gran mayoría obedecen a factores fortuitos e impredecibles, debe buscarse una solución que permita efectuar estos trabajos con la máxima seguridad y sin riesgo para los trabajadores que los ejecutan. La solución es crear una superficie equipotencial de trabajo, la cual se logra con equipos especiales de puesta a tierra, para ser usados como tierra provisional en trabajos sobre líneas de transmisión desenergizadas. Básicamente, se puede conseguir una superficie equipotencial de trabajo conectando sólidamente los conductores de la línea a la torre donde se encuentra ubicada la persona, sin embargo, para que esta simple solución dé resultados satisfactorios, deben realizarse consideraciones de muchos tipos que irán acotando y definiendo el problema de cómo, en que lugar y con que tipo de equipos, se deben realizar las conexiones de puesta a tierra, para que ofrezcan una total seguridad en el área en que se ejecuta el trabajo. 4.1.3.1. Puestas a Tierra de Bloqueo Definición : Definiremos como puestas a tierra de bloqueo, el conjunto de equipos trifilares de puesta a tierra, destinados a cortocircuitar los conductores de una línea de transmisión entre si y conectar el conjunto sólidamente a tierra. Las puestas a tierra de bloqueo deben instalarse en los puntos adyacentes a la zona de trabajo, a fin de encerrarla y dejarla eléctricamente bloqueada. En general, las puestas a tierra de bloqueo desempeñan el siguiente papel
  • 14. 14 a) Cortocircuitan y conectan a tierra todos los posibles puntos de alimentación o energización accidental de la línea, dejándola eléctricamente bloqueada. b) Reducen la elevación de potencial en la superficie del terreno, al repartirse las corrientes de falla en varios puntos. c) AI repartirse las corrientes de cortocircuito en varias derivaciones, evitan que los cables de bajada a tierra se fundan por falta de sección. d) Permiten una mayor rapidez en la operación de las protecciones para despejar la falla, en caso de una energización accidental al tener las fases cortocircuitadas entre si. Además hace que la corriente de cortocircuito a tierra se anule o reduzca considerablemente, dependiendo del equilibrio del sistema. e) Marginan la zona de trabajo, dando una indicación visual al supervisor y al personal que interviene. Esto adquiere mayor importancia en el caso de líneas de doble circuito, donde una equivocación de circuito puede traer graves consecuencias. f) Proveen una protección adicional para el personal que se encuentra trabajando, en caso que la puesta a tierra que utiliza en el punto de trabajo sea seccionada o retirada accidentalmente. Ubicación: Como se indicó anteriormente, las Puestas a Tierra de bloqueo deben encerrar totalmente la zona donde se efectuará el trabajo, cortocircuitando los conductores de la línea o circuito comprometido y conectándolos a tierra. Por lo tanto, será una condición primordial para la instalación de puestas a tierra de bloqueo, delimitar claramente el área de trabajo, para así determinar el número de bloqueos que serán necesarios. Se debe para esto, considerar los siguientes aspectos: - Bloqueo de la línea troncal donde se ejecutará el trabajo. - Bloqueo de arranques o derivaciones desde donde pudiese energizarse la líneas. - Cruces con otras líneas de mayor o menor tensión que se encuentren en la zona de trabajo. - Extensión de la zona de trabajo. - topografía del terreno. Basados en las consideraciones anteriores, en los esquemas unilineales que se muestran al final del capítulo, se ilustran algunos casos típicos de instalación de puestas a tierra de bloqueo, a saber : a) Bloqueo en un tramo de línea sin arranques comprometidos, ni otros puntos singulares. El bloqueo se realizará en ambos extremos de la zona de trabajo: Debe considerarse el uso de una tierra intermedia adicional, cuando se trabaje en líneas de doble circuito con elevadas tensiones inducidas y también en el caso que la zona de trabajo sea muy extensa. b) Bloqueo de un tramo de línea en el cual existe uno o más arranques a subestaciones receptoras o de otro tipo, desde donde podrá ser energizada la zona de trabajo. El o los arranques deben ser bloqueados en igual forma que la línea troncal. c) Cruce superior de una línea energizada.
  • 15. 15 Cuando una línea energizada cruza sobre la línea en la cual se interviene, debe instalarse una puesta a tierra de bloqueo en el punto de cruce, a fin de proveer protección adicional ante una eventual energización proveniente de la línea energizada; por ejemplo: por cortadura de un conductor, caída de una estructura adyacente al cruce, etc. Además, debe tenerse especial cuidado en caso de intervenir en los conductores del vano de cruce, va que estos podrían sufrir oscilaciones o levantamientos durante el desarrollo de la faena, con un eventual contacto con la línea energizada. d) Cruce inferior de una línea energizada. Como norma general, no debe trabajarse sobre una línea en servicio, el procedimiento seguro a seguir debe ser aquel que contemple la desconexión de ésta, para poder efectuar los trabajos con seguridad. Sin embargo, en el caso en que el punto de trabajo se encuentre alejado de la zona de cruce, o por lo menos, no contemple intervenir en las estructuras adyacentes al cruce de la líneas energizada, se colocarán puestas a tierra adicionales de bloqueo en éstas, previendo la cortadura de un conductor u otro elemento que pueda provocar la energización accidental de la zona de trabajo. En general, debe considerarse que todo cruce, ya sea superior o inferior, puede ser un punto de energización fortuita de la línea en que se trabaja, por lo tanto, deben extremarse las precauciones realizando una acuciosa inspección antes de ejecutar este tipo de faenas, para poder así determinar claramente los puntos de bloqueo y/o los de instalación de portales auxiliares u otras medidas de protección mecánica o de seguridad que correspondan. e) Extensión de la zona de trabajo y topografía del terreno. Estos aspectos también influyen en la ubicación de las puestas a tierra de bloqueo. En muchas faenas con líneas de doble circuito, en el cual uno de ellos se encuentra energizado, puede en el caso de una falla de este último, requerir el rápido despeje del circuito que se encontraba desconectado, implicando esta situación el desmontaje de la faena y el retiro de todas las tierras para que la Línea sea energizada y repuesto el servicio. Estos aspectos operacionales, nos obligan a elegir lugares adecuados para Las puestas a tierra, estos deben ser torres con fácil acceso y lo más próximas a la zona de trabajo, en lo posible deben ser lugares con acceso de Vehículos y en terrenos que no impliquen pedir las autorizaciones de terceros para su acceso. Respecto de la extensión de la zona de trabajo, se recomienda colocar las puestas a tierra de bloqueo entre 5 a 10 m de separación, (Referencia Chilectra), dependiendo de la topografía del terreno y de su accesibilidad. En caso de Líneas de doble circuito, hay ocasiones en que una alta carga del circuito en servicio, obliga a la colocación de una puesta a tierra de bloqueo adicional, entre Las que limitan la zona de trabajo. En lo posible debe tratarse que las puestas a tierra de bloqueo sirvan como una indicación visual para el supervisor y personal de la faena, de la zona de trabajo y del circuito en que se debe intervenir, en el caso que corresponda. Instalación: Para que las puestas a tierra de Bloqueo puedan cumplir su objetivo de proteger al personal bloqueando eléctricamente la zona de trabajo, deben tenerse en cuenta algunas consideraciones especiales respecto de su instalación, las cuales veremos a continuación: a) Las puestas a tierra de bloqueo deben ser instaladas antes que el personal de Linieros intervenga en la línea y retirarlas después que todo el personal haya concluido su faena y se encuentre fuera de la línea. Los métodos de comunicación actuales permiten asegurar totalmente el cumplimiento de la condición mencionada anteriormente, incluso, si la zona de trabajo es muy extensa, se pueden superar los problemas de mala comunicación mediante postas radiales entre los diferentes puntos de ubicación.
  • 16. 16 Se debe insistir en que el hecho de intervenir cuando aún no han sido instaladas la totalidad de las puestas a tierra de bloqueo, o cuando se omite el uso de una de ellas, se incurre en una situación de alto riesgo, ya que en primer caso la línea podría estar energizada y en el segundo se dejan uno o más puntos de alimentación abiertos y por lo tanto el bloqueo eléctrico no se realiza. b) Previa instalación de las puestas a tierra de bloqueo, deben revisarse cuidadosamente todas las conexiones y conductores de ésta. Aunque los cables del equipo de tierra se construyen de cobre o aluminio extraflexible, se da el caso que debido al uso y manipulación de estos sufren cortaduras de hebras, lo cual disminuye la sección efectiva del cable para conducir la corriente de falla. También deben revisarse todos los puntos de unión y verificar su resistencias de contacto y apriete, una conexión floja y oxidada aumentará de inmediato este valor de resistencias, y la puesta a tierra no cumplirá su cometido, va que en ese punto se producirá una caída de potencial proporcional al valor de la resistencias de contacto, al circular la corriente de falla. c) Previa instalación de las puestas a tierra de bloqueo, debe probarse el potencial con un detector de tensión. Antes de instalar las tierras, el supervisor debe asegurarse que la línea o circuito en el cual va a intervenir, se encuentra totalmente desenergizado. Esto es especialmente válido en líneas de doble circuito donde no es difícil incurrir en errores, ya sea por deficiencias de comunicación, errores de operación o confusión del personal que interviene. Todo detector posee un sistema de chequeo manual que permite asegurarse que se encuentra en buenas condiciones de uso, además, fuera de esta prueba manual, una línea de doble circuito permite probarlo primeramente sobre el circuito energizado y posteriormente sobre el desenergizado, con esto se tiene plena seguridad que en instrumento se encuentra funcionando bien y que la línea a intervenir ha sido desenergizada correctamente. d) Debe disponerse especial cuidado antes de conectar las grampas a los conductores, con el objeto de asegurar una sólida y efectiva conexión al elemento de puesta a tierra (malla, barreno, barra cooperweld, etc.). De ser esta conexión deficiente, y en el caso que la línea se encuentre energizada o el liniero se encuentre maniobrando para instalar la tierra en el circuito equivocado, al efectuarse el contacto el liniero quedará situado como un puente directo entre la líneas energizada y tierra, o en paralelo con una resistencias de elevado valor, lo que creará una caída de potencial entre su cuerpo que hará circular corrientes que pueden llegar a ser letales. e) Las puestas a tierra de bloqueo deben instalarse en lo posible en los puentes de las torres de anclaje. Lo anterior tiene validez si pensamos en el daño que podrían sufrir los conductores de la línea en caso de una energización fortuita estando instaladas las tierras, o en el caso de instalar éstas en el circuito equivocado que podría estar energizado. Si el daño implica la cortadura de un número considerable de hebras del conductor por efecto del arco eléctrico producido, es mucho mas simple efectuar la reparación de los puentes de las torres de anclaje que en otra parte del vano, lo cual implicaría tener que bajar al nivel del suelo los conductores, si es que estos no se cortan directamente con la falla. También conviene recordar que una sólida conexión en los diferentes puntos entre el conductor y tierra no deberían producir daños en los conductores y el despeje de la falla debería ser muy rápido.
  • 17. 17 En caso de tener que instalar las puestas a tierra en una estructura de suspensión, la conexión no debe realizarse sobre las varillas preformadas, si es que éstas se encuentran instaladas, esto origina un contacto deficiente por la oxidación que podría existir entre éstas y el conductor de la línea, además, aunque se use una grapa del tipo dentado, ésta se incrustaría sobre la varilla preformada y no sobre el conductor de la líneas, siendo el efecto abrasivo totalmente inservible. 4.1.3.2. Puestas a Tierra de Protección Personal Definición: Definiremos como puestas a tierra de protección personal a los equipos unifilares de puesta a tierra, destinados a mantener a un mismo potencial las partes metálicas que están en contacto directo con el cuerpo del liniero, en el punto especifico donde éste se encuentra ejecutando su trabajo. La puesta a tierra de protección personal debe cortocircuitar el cuerpo del liniero en forma tal que al producirse una energización accidental de la línea, éste quede en paralelo solo con el cable de puesta a tierra, y por lo tanto, se obtenga un valor prácticamente cero de diferencia de potencial. Su uso es complementario al uso de las puestas a tierra de bloqueo, va que ambos son necesarios en los trabajos de líneas de transmisión desenergizadas, Y, ninguno de ellos por si solo, provee un nivel de protección suficiente. Instalación: Si bien es cierto que una situación óptima se produciría si en el punto de trabajo se cortocircuitaran y conectaran a tierra los tres conductores de la línea, como en el caso de las puestas a tierra de bloqueo, en la práctica, esta modalidad se hace prácticamente imposible. Existen muchas faenas de inspección o limpieza, que exigen trabajar en un tramo muy amplio de línea, en las que no se podría instalar equipos trifilares de puesta a tierra en cada punto de trabajo, que perfectamente podrían ser todas las estructuras de la línea. Ante ésta situación, que significaría grandes demoras y costos exagerados para la ejecución de una faena, se prefiere utilizar un equipo de puesta a tierra unifilar, el cual será de uso personal del liniero y el que deberá ser instalado en cada posición de trabajo que éste adopte, de acuerdo a lo indicado anteriormente. En los puntos siguientes se verán aspectos relacionados con su ubicación, estructura física e instalación de estos equipos unifilares de puesta a tierra que llamaremos puestas a tierra de protección personal. Estructura física: La estructura física del equipo de puesta a tierra de protección personal, posee en general las mismas partes componentes que las puestas a tierra de bloqueo, con diferencia que éste es unifilar y que se instala en un solo conductor Cabe destacar que el apriete y estado de las conexiones en ambas mordazas, tienen en este caso una importancia critica, ya que la puesta a tierra de protección personal es la protección inmediata para el liniero, y una resistencias alta de contacto, motivada por alguna de las condiciones anteriores, se manifestaría en una diferencia de potencial entre el conductor y la estructura que quedaría aplicada directamente al liniero. En este caso, el cable de puesta a tierra (2) debe cortocircuitar al liniero solamente y por lo tanto, su largo no debe ser mayor que el necesario para cumplir este propósito, sin embargo, no debe perderse de vista el hecho que su sección debe ser tal que permita la circulación de las corrientes de falla y particularmente la corriente de cortocircuito monofásico, que es la que circulará en caso de una eventual energizacion de la líneas o en caso que por error, el liniero instalara la puesta a tierra en el circuito equivocado, tratándose de una línea de doble circuito.
  • 18. 18 La pértiga aislante, va adosado permanentemente a la grampa, a fin que el liniero la utilice para instalar la tierra de protección personal. Esta pértiga debe poseer un nivel de aislación y largo acordes a la tensión nominal de la línea en la cual se usarán y generalmente se construyen de fibra de vidrio con recubrimientos epóxicos y/o barnices aislantes. En este caso, la pértiga cumple la función de evitar el contacto directo del liniero con el conductor cuando se instala la puesta a tierra y al mismo tiempo como elemento de rotación para darle el apriete de la grampa al conductor. Generalmente Las pértigas son de colores vistosos, (anaranjado, rojo, etc.), lo que da al liniero una indicación visual de la zona de trabajo a la cual debe circunscribirse, además de que ayuda a evitar el dejar el equipo instalado una vez que se concluye la faena. Ubicación e Instalación de Las Puestas a Tierra de Protección Personal: La primera consideración que debemos realizar respecto de la instalación de las puestas a tierra individuales, es que éstas deben instalarse solamente después que hayan sido instalados los Equipos de Bloqueo, con lo cual se tiene la certeza que la Línea se encuentra realmente desenergizada. Así, su instalación debe llevarse a efecto tomando todas Las precauciones como si se tratara de una línea energizada. No olvidemos que para la instalación de las puestas a tierra personales no se considera la utilización de detector de tensión y en el momento de instalarlas el liniero podría equivocarse de circuito o ser energizada la línea accidentalmente en ese instante. Por estas razones, el liniero no podrá tocar el conductor en el que va a trabajar, sin antes haber conectado dicho conductor a la estructura por medio de la puesta a tierra personal, en el siguiente orden: 1 . Conectar el extremo libre del cable a la estructura mediante la prensa de toma de tierra. 2. Conectar el otro extremo mediante la pértiga al conductor, ajustando firmemente la grampa a éste. Un detalle del procedimiento de instalación de puesta a tierra de protección personal, se verá en capitulo 6 junto con las consideraciones de seguridad correspondientes. Un caso que merece especial atención, se refiere al que ocurre cuando se deben abrir los puentes en una torre de anclaje; en este caso, al instalar solo una puesta a tierra de protección, ésta resguardó al liniero solo mientras los puentes están cerrados, ya que al abrirlos, la puesta a tierra quedará sólo a un lado del puente, quedando el otro extremo de éste sin conexión a tierra y representando un peligro inmediato para el liniero que se encuentra trabajando en éste, va que a lo menos recibirá la descarga de potenciales inducidos en la línea. 4.1.4. Gradientes de Potencial La mayoría de las faenas desarrolladas en líneas de transmisión, requieren la presencia de personal que se desempeñe a nivel de suelo, ya sea cerca de la estructura o en las proximidades de éstas (por ejemplo auxiliares, supervisores, operadores de equipos, etc.). En estos casos, se deberá tener en cuenta que las vecindades del o los puntos de puesta a tierra, serán zonas de elevación de potencial y que se formarán líneas equipotenciales alrededor de estos puntos, que disminuirán su valor hasta hacerse cero, en función de la distancia al electrodo y de la resistividad del terreno. AI respecto, aún cuando no es posible dar una norma que entregue una total seguridad al personal para evitar que queden sometidos a gradientes de Potencial, por ejemplo, seria absurdo mantener al personal sobre líneas equipotenciales ante una eventual energización, es conveniente tener presente las siguientes recomendaciones: a) Evitar mantenerse con una mano apoyada en la estructura estando parado junto a la torre, en esta situación se producirá una circulación de corriente por el corazón, siendo la situación de mayor riesgo. b) En estar con las piernas separadas cerca de la torre, hará circular una corriente a través de éstas, que probablemente ocasionará la caída de la persona sobre líneas de mayor diferencia de potencial, ante esta situación, es preferible pararse en un pie o con los pies juntos, para que estos queden sobre líneas equipotenciales.
  • 19. 19 c) En caso de tormenta eléctrica, que amenazara con una descarga a tierra, la base de la torre seria el lugar de permanencia más seguro, va que la circulación de corriente por toda su estructura y fundaciones, crearía una superficie más o menos equipotencial. d) En el caso que se utilice barreno de puesta a tierra, (por ejemplo postes de concreto o madera), éste deberá ubicarse a una distancia alejada de la base de la estructura. En este caso los auxiliares de terreno que se encuentran trabajando en el suelo quedarán alejados de la zona de alta gradiente, sin embargo, la base del poste o estructura serán un punto de elevación de potencial.
  • 20. 20
  • 21. 21
  • 22. 22 4.2. Mantenimiento con Líneas Energizadas En mantenimiento de líneas eléctricas de potencia con circuitos energizados, tuvo su origen en los Estados Unidos de Norteamérica alrededor del año 1913, donde se realizaron los primeros trabajos a distancia en líneas de hasta 22 kV., utilizando pértigas de madera. Estas pértigas eran de gran sección y elevado peso. Recién alrededor del año 1959 fueron introducidas Las pértigas de fibra de vidrio recubiertas con resinas epóxicas, livianas, de reducida sección y con un alto nivel de aislación, Las que permitieron desarrollar ampliamente estos trabajos, hasta tensiones de 765 kV. En Chile, estas técnicas se aplican desde la década del 60 tanto en el mantenimiento preventivo como correctivo de las Líneas de Transmisión, principalmente en tensiones de 110 y 220 kV. Alrededor del año 1960, como resultado del rápido incremento en los niveles de voltaje y potencia en los sistemas de Transmisión, se inició la aplicación de las técnicas de trabajo al Potencial de la Líneas, especialmente en líneas de 345 kV. hacia arriba, donde las distancias eléctricas permiten realizar estos trabajos con un adecuado nivel de seguridad. 4.2.1. Características Como su nombre lo dice, los trabajos con líneas energizadas, con líneas vivas o líneas en caliente, tienen por característica fundamental que el equipo intervenido se mantiene en servicio no afectando en suministro a los clientes. Desde en punto de vista del mantenedor, requiere un nivel de mayor especialización y una mayor inversión en equipos de alta sofisticación. Desde el punto de vista del riesgo, preparando equipos de trabajo maduros disciplinados, es posible realizar estos trabajos con un alto nivel de seguridad, llegando en este momento a ser indispensables para mantener una adecuada calidad de servicio. 4.2.2. Técnica a Distancia mediante Pértigas Aislantes La técnica del trabajo a distancia se caracteriza por la ubicación del liniero al potencial de tierra o de la estructura, interviniendo sobre los circuitos energizados que se encuentran al potencial de la Línea, a través de elementos aislantes llamados pértigas. La pértiga es el elemento que permite en un momento dado reemplazar la capacidad tanto de Aislación eléctrica como de esfuerzo mecánico que provee una cadena de aisladores, y también hacer de prolongación aislada de la mano del liniero, instalando en su extremo sus herramientas de trabajo. Esta técnica es ampliamente usada en el mantenimiento de las líneas de transmisión, principalmente en los siguientes trabajos: - Reemplazos de Aislación dañada en estructuras de suspensión y tracción. - Mediciones de Aislación, Contacto, Vibración, etc., con Instrumental especial para línea viva. - Reparación e instalación de bypass en conductores y/o conexiones dañadas por sobrecalentamiento. Todo el equipamiento para trabajos a distancia, compuesto principalmente por las pértigas y sus accesorios, requiere ser mantenido en óptimas condiciones para conservar su capacidad dieléctrica, lo que se logra en un ambiente temperado, libre de humedad, aplicándoles cuando sea necesario tratamientos de restauración de superficies y realizando en forma periódica los controles de dieléctrico que corresponde, con el instrumental especialmente diseñado para ello. 4.2.3. Técnica a Potencial o Mano Desnuda (Barehand) La técnica del trabajo a Potencial o mano desnuda, se caracteriza por la ubicación del liniero al Potencial del conductor o de la línea, interviniendo directamente sobre los circuitos energizados, a los cuales llega a través de un medio aislado, generalmente escaleras de fibra de gran longitud, camiones elevadores aislados o
  • 23. 23 helicópteros, donde se dispone de estos redocumentos. El liniero debe usar un traje conductor especial que cubre la totalidad de su cuerpo, inclusive un capuchón para la cabeza, el que posee un terminal de conexión con el que se establece el primer contacto con el conductor energizado, quedando todo el cuerpo del liniero en una " jaula " de potencial uniforme. En líneas de transmisión, el trabajo a Potencial es posible realizarlo con niveles adecuados de seguridad, solo en voltajes elevados, generalmente de 345 kV. hacia arriba, donde las distancias eléctricas son lo suficientemente amplias para permitir que el liniero, posado en el conductor, quede lo suficientemente alejado de la torre o del potencial de tierra. Esta técnica también puede ser aplicada en líneas de 220 kV., siempre y cuando las distancias eléctricas sean lo suficientemente amplias para realizarlo en condiciones de seguridad. Cabe poner énfasis en que en esta técnica, a la inversa que en el trabajo a distancia, el riesgo de electrocución se presenta por el acercamiento excesivo a la torre, que se encuentra a Potencial de tierra. Esta condición requiere que los linieros que realizan estos trabajos tengan un arduo entrenamiento, que les asegure la identificación inequívoca de los puntos de riesgo y evite actos reflejos, que resulten en contactos accidentales con la estructura. La técnica del trabajo a Potencial, nació como una necesidad derivada del progresivo aumento de los niveles en los voltajes de transmisión, del aumento de la sección y cantidad de conductores por fase y en consecuencia también de Las distancias eléctricas, lo que hizo que la manipulación de los conductores y aislación por medio de pértigas fuese cada vez más difícil de realizar. En todo caso, el trabajo a potencial siempre necesita complementarse con escaleras epóxicas, algunas pértigas y también con cuerdas aislantes, a excepción de cuando es realizado desde helicópteros. 4.2.4. Lavado con Chorro de Agua Desmineralizada La técnica de lavado de aislación con líneas energizadas, aún cuando es una particularidad de la técnica a distancia, merece ser tratada en forma separada dada la aplicación del gran volumen de trabajos que conlleva. Esta técnica, implementada exclusivamente para el lavado de aislación de las líneas sin sacarlas del servicio, consiste en la aplicación de un chorro de agua desmineralizada de alta presión sobre las cadenas de aisladores, el que es dirigido desde un pitón que puede ser operado en forma manual directamente por el liniero trepado sobre la estructura, en forma telescópica mediante una pluma hidráulica operada desde el nivel del suelo y por último desde el aire, mediante la utilización de un helicóptero. Teniendo en cuenta que en esta técnica, el agua es el medio dieléctrico que separa al liniero-pitonero de la línea energizada, también se deben extremar los controles de calidad de ésta, para asegurar que su resistividad sea lo suficientemente alta para no ocasionar descargas a través del chorro. El valor mínimo de resistividad aceptable para el agua es de 2000 ohms-cm. Esta agua puede ser adquirida a plantas de generación térmica de electricidad, donde es producida para la alimentación de las calderas. En algunos casos, también se puede obtener desde fuentes naturales como pozos y esteros. El lavado de aisladores, requiere de una cuidadosa planificación para ser ejecutado, donde se deben tomar en cuenta, entre otros, los siguientes aspectos: - Tipo y nivel de la contaminación existente en las cadenas de aisladores. - Distancias eléctricas mínimas pitón-conductor y presión del agua de acuerdo voltajes de la Línea. - Dirección del viento predominante y proximidad de otros equipos para la evacuación libre del agua contaminada. 4.2.5. Ventajas Desventajas y Limitaciones de los Trabajos con Líneas Energizadas Ventajas : a) Evitar las desconexiones de los circuitos cuando se requiere efectuar trabajos de mantenimiento.
  • 24. 24 b) Evitar interrupciones de servicio a los clientes, cuando se intervienen líneas de simple circuito, sin alternativas de suministro. o) Mantener la confiabilidad del servicio a los clientes, cuando se intervienen líneas de doble circuito, permaneciendo ambos conectados en forma permanente. d) Disminuir los costos en horas extraordinarias al evitarse las desconexiones de equipos que solo son posibles de desconectar durante los fines de semana, por razones de demanda. e) Evitar la acumulación de trabajos correctivos por largos períodos de tiempo, en equipos cuya posibilidad de desconexión programada es muy baja, por ejemplo una vez al año. f) Racionalizar la distribución de los trabajos en el tiempo y en consecuencia posibilitar también un alto factor de utilización de los redocumentos humanos, independizándolos de las posibilidades de desconexión de los equipos. Desventajas y Limitaciones: La aplicación de técnicas de línea viva al mantenimiento de líneas de transmisión, presenta algunas desventajas y limitaciones, las que necesariamente están referidas a la alternativa de utilizar técnicas de línea desenergizada, entre las que podemos mencionarlas siguientes: a) Tiempos de ejecución de los trabajos significativamente más largos, con una media de tres a cuatro veces más que con técnicas de líneas desenergizada, a excepción del lavado de aisladores con chorro de agua, en que el rendimiento equivalente es el doble que en esta modalidad. b) Requerimiento de mayor cantidad de redocumentos humanos y de mayor especialización para la ejecución de los trabajos. o) Requerimientos de herramientas y equipos más sofisticados, de mayor costo y con una mayor demanda de cuidados, mantenimiento y conservación. d) Mayor riesgo para el personal ejecutor al agregarse al riesgo propio del trabajo en altura sobre superficies reducidas, el estricto control sobre las distancias eléctricas mínimas que se deben mantener. 4.2.6. Prevención de Accidentes: La Prevención de Accidentes en los trabajos que se realizan con líneas energizadas, adquiere una connotación de especial relevancia, por las siguientes razones adicionales a los riesgos propios del trabajo en altura: a) AI riesgo propio del trabajo en altura se agrega el del estricto control sobre las distancias eléctricas mínimas que se deben respetar. En la Tabla N' 1 se indican Las distancias mínimas tanto para el método a distancia con pértigas como para el método a potencial (referencia A.B. Chance USA).
  • 25. 25 TABLA 1 Voltaje Distancias Mínimas de Acercamiento en Metros Fase-Fase Nominal Método a Distancia Método a Potencial kV Pértigas Fase-Tierra Fase-Fase 2.1 a 15 0.6 15.1 a 35 0.7 - - 35.1 a 46 0.8 0.8 0.8 46.1 a 72.5 0.9 0.9 0.9 72.6 a 121 1.0 1.0 1.4 138 a 145 1.1 1.1 1.5 161 a 169 1.2 1.2 1.7 230 a 242 1.5 1.5 2.5 345 a 362 2.1 2.1 4.1 500 a 552 3.4 3.4 ó.1 700 a 765 4.6 4.6 9.4 b) El Nivel de Gravedad de los potenciales accidentes que se pueden producir es muy alto, con escasas posibilidades de sobre vivencia. En este contexto, la planificación de los trabajos debe hacerse de forma que no ocurran accidentes, dado que si los hay serán probablemente letales o altamente incapacitantes. c) Se requiere controlar en forma permanente la calidad del dieléctrico tanto de las herramientas aisladas (pértigas) como del agua en el caso del lavado. d) Debe considerarse que adicionalmente, cualquier accidente Eléctrico provocará necesariamente la desconexión forzada del circuito involucrado, con la consiguiente alteración y/o pérdida de servicio a los clientes
  • 26. 26 5. PREVENCION DE RIESGOS 5.1. Medidas Básicas de Prevención de Accidentes El trabajo en líneas de Alta Tensión, debido a la naturaleza de las instalaciones, la proximidad a circuitos energizados y a la complejidad de los trabajos que se ejecutan, presenta un elevado factor de riesgo para los operarios que intervienen, por lo que es de vital importancia extremar las medidas de prevención de accidentes. Esto implica necesariamente la observación y cumplimiento de normas básicas, que afectan a cada uno de los miembros de la cuadrilla de mantenimiento: 1) Del Encargado de Faena o Jefe de Cuadrilla: Es la única persona que dirige, imparte instrucciones y da las órdenes de ejecución de los trabajos asignados a cada miembro de la cuadrilla. Su obligación es observar en forma activa y atentamente el desarrollo de cada una de las etapas del trabajo, anticipándose a cualquier situación de peligro. No debe desempeñarse como auxiliar de apoyo pasando herramientas, accionando equipos o herramientas, ni realizar ninguna acción que lo distraiga de su función de supervisión. Si por razones imperiosas debe distraer su atención de la faena o ausentarse del lugar de trabajo, tendrá que entregar la dirección de la faena a una persona autorizada, informando a todo el grupo de trabajo de la situación originada. El reemplazante autorizado deberá tener pleno conocimiento del método de trabajo, de los riesgos Potenciales y de los detalles propios de la faena que se ejecuta. El Encargado de Faena debe tener total conocimiento de: • El equipo que se deberá utilizar, su manipulación y operación. • Nivel de voltajes y condición eléctrica de los circuitos dentro de la zona de trabajo. • Las maniobras que se van a ejecutar y su orden correlativo. • Las reglas que rigen a las intervenciones en instalaciones de A.T. (Reglamento de Operaciones). • Las normas Básicas de Prevención de Riesgos y Accidentes. • Procedimiento para rescate de accidentados en altura. 2) De los Linieros : Deben tener total conocimiento de: • La instalación donde van a intervenir y su condición eléctrica (nivel de voltajes, en servicio o desenergizada, puntos de interrupción de la energía, etc.). • Procedimiento, métodos y secuencia de la ejecución de los trabajos. • Las maniobras que se van a ejecutar y los equipos necesarios. • Los riesgos potenciales de cada etapa del trabajo. • Las distancias de seguridad mínimas admisibles. • Uso y cuidado del equipo de protección personal. • La administración de primeros auxilios. • Procedimiento de rescate de accidentados en altura. • Las normas de seguridad y prevención de riesgos. 3) De la Planificación, Programación y Ejecución de los Trabajos en Líneas de A.T.: En general, en toda intervención de mantenimiento sobre líneas de transmisión ya sea con o sin desconexión de circuitos, debe aplicarse el siguiente conjunto de pasos a seguir o procedimiento.
  • 27. 27 a) Planificación del trabajo Debe considerar los siguientes aspectos: • Coordinación y permisos. • Identificación de la línea y circuito a intervenir. • Límites de la zona a intervenir. • Proximidad a instalaciones energizadas. • Trabajos a ejecutar. • Duración de la jornada de mantenimiento. • Supervisor responsable. • Encargado o jefe de cuadrilla • Redocumentos humanos, materiales y de transporte. • Riesgos asociados a la intervención. • Necesidades de apoyo de equipo mecanizado. • Necesidades de instrumental especializado. b) Programa de trabajo Debe incluir : • Designación de supervisor y encargado de cuadrilla. • Encargado de los permisos. • Individualización de línea, circuito y tramo a intervenir y su condición eléctrica. • En trabajos con desconexión de circuitos, ubicación de las tierras de bloqueo. • Identificación de instalaciones próximas energizadas. • Tiempo y horario de la intervención. • Descripción detallada de los trabajos a realizar. • Redocumentos humanos, materiales, transporte y apoyo involucrados. • Asignación individual de tareas. c) Actividades de jornada de trabajo : Los aspectos más importantes son los siguientes: En el lugar de desarrollo de la faena : Efectuar charla de 5 minutos a todo el personal que participará en los trabajos, en la que se les debe informar sobre quién estará a cargo de las faenas y de los permisos, período de vigencia de los permisos, condición eléctrica de los equipos a intervenir, proximidad de instalaciones energizadas, zona de trabajo y su delimitación, descripción de los trabajos a realizar, asignación de tareas, procedimiento y secuencia de trabajo, equipos, herramientas e instrumental a utilizar, riesgos asociados a cada etapa del trabajo, equipo de seguridad a utilizar. En trabajos con desconexión de circuitos, indicar en detalle : Quién será el encargado de prueba de ausencia de tensión, ubicación de las tierras de bloqueo, uso de tierras personales, coordinación del retiro de tierras de bloqueo y cancelación de permisos. 5.2. Riesgos Asociados a los Trabajos en Líneas de Transmisión Durante la ejecución de los trabajos de mantenimiento en líneas de transmisión y sus proximidades, tanto los linieros como las demás personas que componen el grupo de trabajo, están expuestos a riesgos de accidentes con lesión. También en los accidentes sin lesión, casi siempre hay perjuicio material para la empresa y algunos accidentes provocan trastornos a los consumidores o público en general. Los riesgos son potenciales y las
  • 28. 28 medidas preventivas difundidas reducen drásticamente la ocurrencia de esos accidentes. Su conocimiento es un punto de partida para la prevención 1) Shock Eléctrico: El paso de la corriente eléctrica a través del cuerpo humano puede causar quemaduras de extensión y profundidad variables, contracción muscular, paro respiratorio, paro cardíaco y muerte. 2) Efecto de los campos eléctricos y magnéticos: Los posibles efectos de los campos electromagnéticos de frecuencia industrial sobre el hombre, han dado origen a innumerables trabajos de investigación que no son del todo concluyentes sobre los efectos fisiológicos y biológicos. En general solo se han emitido recomendaciones sobre los tiempos permisibles de exposición en líneas de voltaje superior a 500 kV, en que los campos eléctricos superan los 10 kV/m. 3) Caídas: Debido a las condiciones de riesgo que se originan, tales como: Shock eléctrico por contacto directo o inducción, disturbios orgánicos con síntomas de mareo, etc., los linieros pueden sufrir caídas desde alturas variables. Constituyen momentos críticos para ellos los desplazamientos en postes, torres reticuladas o plataformas de trabajo para cambiar de posición de trabajo, sin estar estrobados. Las consecuencias de una caída casi siempre son accidentes de alta gravedad. 4) Caída de objetos: Un objeto cortante o contundente en caída libre puede impactar a los que trabajan en el suelo, causando traumatismos o heridas graves. 5) Esfuerzos excesivos: La ejecución de los trabajos exige esfuerzo físico en posiciones y condiciones físicas muy variadas. Cuando este esfuerzo es incompatible con la estructura músculo-esquelética del trabajador, puede redundar en lesiones diversas. lumbagos, desgarros, dolores musculares y fatiga. 6) Ataque de animales e insectos: Los principales riesgos son: mordeduras de animales domésticos como los perros que pueden provocar lesiones y transmitir la rabia; picadura de insectos tales como abejas y avispas. 7) Accidentes de tránsito: El transporte de la cuadrilla de mantención es realizado por medio de Vehículos, exponiéndose el personal a riesgos de accidentes de tránsito en las ciudades y carreteras. 8) Riesgos para terceros: Siendo el trabajo de mantenimiento un trabajo en equipo, los riesgos mencionados anteriormente son colectivos; un acto inseguro de uno de los integrantes pone en peligro la seguridad de los demás operarios y de terceros en las cercanías de la zona de trabajo.
  • 29. 29 9) Riesgos para el patrimonio: La ocurrencia de accidentes con o sin lesión determina directa o indirectamente, perjuicios para la empresa: - Pérdida de tiempo en la ejecución de los trabajos. - Pérdida o daños materiales. - Interrupción del suministro eléctrico. - Gastos por atención médica de los empleados accidentados. 5.2.1. Trabajos Típicos y Riesgos Potenciales 5.2.1.1. Intervención en Líneas de Doble Circuito La intervención en líneas de doble circuito con uno de ellos desenergizado v el otro en servicio, para la ejecución de trabajos de mantenimiento tales como reemplazo de aislación, inspección y reparación de conductores, reemplazo de herrajes, instalación de varillas preformadas y amortiguadores antivibratorios, instalación de balizas de señalización, etc., representa una compleja problemática desde el punto de vista de la seguridad del personal que efectúa la intervención. Dado el contacto con los conductores desenergizados, los que podrían ser erróneamente energizados o tener un elevado nivel de inducción y la cercanía a los conductores del circuito energizado, los que sumados al riesgo propio del trabajo en altura, es necesario adoptar un procedimiento seguro que debe incluir cada una de las etapas principales del trabajo a desarrollar. 1) Procedimiento de puesta a tierra en Líneas desenergizadas En general, los diferentes trabajos en circuitos desenergizados tienen etapas comunes, que invariablemente deben realizarse en cada intervención, esto es: el procedimiento de puesta a tierra. En los cuadros siguientes se describen las etapas básicas de la puesta a tierra, sus riesgos potenciales y el procedimiento seguro recomendado.
  • 30. 30 PROCEDIMIENTO DE PUESTA A TIERRA EN LÍNEAS DE TRANSMISION ETAPA BASÍCA RIESGOS POTENCIALES PROCEDIMIENTO SEGURO RECOMENDADO a) Las personas autorizadas para solicitar los permisos Debe identificar claramente la Línea y el circuito a intervenir. Asegurarse mediante repetición verbal que se otorgan los permisos en forma correcta. b) Asegurar buena comunicación radial con él Despachador. 1. Solicitar permisos de Trabajo y Preventivos al Despachador. a. Desconexión de circuito equivocado b. Interpretación equivocada por comunicación deficiente 2. Determinar a) Zona de trabajo a) Las tierras de bloqueo deben encerrar la zona de la zona de desborda la zona de trabajo totalmente en sus extremos. bloqueo. bloqueo. Debe considerarse el uso de tierras adicionales en caso de arranques comprometidos en la zona de trabajo. b) Zona de trabajo b) Instalar una tierra de bloqueo adicional ubicada en demasiado extensa. posición intermedia respecto de los extremos. 4. Colocar a) No respetar distancias a) Mantener distancia no menor a 2 mt. (110 kV) o 3 tierras de mínimas al conductor. mt. (220 kV) al conductor. bloqueo. Cualquier conductor sin una conexión a tierra visible, debe considerarse energizado. b) Shock eléctrico por b) Revisar estado de las tierras de bloqueo (uniones, inducción prensas, conductor, etc.). Fijar firmemente a la estructura, la prensa de toma a tierra frente al conductor inferior. Ubicándose el liniero a un nivel superior la de la prensa de toma a tierra, fijar la grampa firmemente al conductor inferior mediante la pértiga. (no instalar la grampa sobre varillas preformadas). Idénticamente se procede en los conductores medio y superior. Una vez instaladas las tierras de bloqueo en ambos extremos de la zona de trabajo, se da aviso al Jefe de cuadrilla o Encargado de terreno para que ordene el inicio de faenas. 5. Instalar a) No respetar distancia a) Guardar distancia mínima de 1,5 mt. (110 kV) ó 3 mt. tierras de mínima al conductor. (220 kV) al conductor aparentemente desenergizado. protección personal. b) Identificar en circuito a intervenir antes de subir a la b) Equivocación de torre, verificando el color del circuito con en color del circuito. brazalete o ficha entregada por el Encargado, una vez que se obtuvieron los permisos correspondientes. o) Verificar el buen estado de la tierra personal antes de o) Descarga eléctrica por usar. energización del circuito. Antes de fijar la prensa del cable de tierra a la cruceta, comprobar visualmente, si es posible, el circuito en que se encuentran trabajando otros Linieros, en Las torres adyacentes. Ubicarse entre la toma de tierra y el conductor. Desde esta posición, fijar firmemente la grampa del cable de tierra al conductor. (No instalar la grampa sobre Las varillas preformadas).
  • 31. 31 2) Lavado de Aislación en líneas energizadas: El lavado de aislación con agua desmineralizada a alta presión, es en la actualidad una técnica de mantenimiento utilizado con frecuencia dadas las ventajas que presenta desde el punto de vista de la disponibilidad de los circuitos. El trabajo en líneas energizadas con presencia de humedad, representa riesgos potenciales adicionales, que deben ser considerados al momento de la planificación y programación del trabajo. LAVADO DE AISLACION EN LÍNEA ENERGIZADA ETAPA BASÍCA RIESGOS POTENCIALES PROCEDIMIENTO SEGURO RECOMENDADO 1.Abastecimiento a) Suministro de agua de a) Comprobar mediante medidor de resistividad, la de agua baja resistividad. calidad del agua. Su resistividad debe ser superior a desmineralizada. 2000 W - cm. (o una conductividad inferior a 500 m mhos-cm). Considerar que la resistividad disminuirá con el aumento la temperatura, b) Contaminación del b) Medir siempre en forma separada, la resistividad del agua por partículas agua del estanque y de la bomba; ambos deben poseer metálicas de la bomba del valores superiores a los mínimos establecidos. equipo lavador. 2. Preparación de a) Descargas por a) Solicitar permisos de prevención por ambos la faena en reconexión de circuito circuitos. La reconexión se realizará solo después que terreno. Operado el Supervisor a cargo confirme que no hay automáticamente. inconvenientes para hacerlo. b) Exposición a gradientes b) Conectar la puesta a tierra del camión a la estructura de Potencial por descarga a intervenir. Subir la manguera y conectar la puesta a a tierra a través de tierra del pitón al cuerpo de la estructura cadena de aisladores a del chorro de agua. o) Lesiones por choque o) Señalizar adecuadamente la zona de trabajo, producidlas en lugares de utilizando conos y/o barrerlas reflectantes. Ubicar el tránsito vehicular. camión lavador en una posición adecuada y de mínimo riesgo. d) Lesiones a terceros por d) En sectores urbanos debe delimitarse la zona de exposición a gradientes trabajo, procurando que las persona ajenas a la faena, de Potencial, efectos del se mantengan alejadlas de la torre y del camión. agua, tropiezos con mangueras, etc. 3. Lavado de a) Descarga a tierra por a) El Supervisor debe ubicarse a una distancia no aisladores. contacto del pitón o menor a 15 mt. de la torre, y en una posición tal que mangueras con le permita controlar a simple vista la distancia entre el conductores energizados. pitón y los puntos energizados. El pitonero debe respetar las distancias establecidas entre el pitón y los puntos energizados; en l(nelas de 110 kV debe estar comprendida entre 2,5 y 3,5 mt. b) Descarga a tierra a b) Observar la dirección del viento predominante. través de aisladores contaminados, al ser Planear el lavado de forma que siempre se lave en humedecidos por el agua primer lugar los aisladores "aguas abajo" del viento del lavado que es predominante. arrastrada por el viento, o que cae por gravedad. En cadenas que se encuentren en disposición vertical, debe comenzarse siempre por la que se encuentra más baja. Las cadenas de aisladores deben lavarse dirigiendo el
  • 32. 32 chorro primero al aislador más cercano al conductor y de ahí hacia arriba. o) Descarga a tierra a o) AI detectarse fugas incipientes en una cadena de través de aisladores con aisladores, debe mantenerse el chorro de agua dirigido contaminación excesiva. hacia el área hasta que este se extinga, nunca retirarlo o interrumpirlo en esta circunstancia. 4. Término del a) Descarga a tierra a a) Una vez terminado el lavado y detenida la lavado. través de chorro continuo motobomba la manguera no debe descargarse sin presión. apuntando hacia las partes energizadas. La descarga debe efectuarse apuntando hacia abajo, por el centro de la torre. b) Lesiones múltiples al b) Apoyar firmemente los pies al descender de la resbalar en estructura estructura ya que esta generalmente se encuentra mojada. resbaladiza por efecto del agua del lavado. o) Aplastamiento de o) Enrollar la manguera con manivela, entre dos dedos al enrollar personas. mangueras. 5.3. Condición Física y Mental de los Linieros La ejecución de los trabajos en líneas de transmisión impone a los Linieros condiciones física y mental óptimas, debido a la naturaleza, riesgo y variedad de los trabajos que deben efectuar. Los aspectos de mayor interés son los siguientes: - Esfuerzos constantes al escalar estructuras. - Gran flexibilidad de tronco y miembros. - Posición de pie por varias horas, afirmándose sobre las piernas, teniendo como sustentación auxiliar en cinturón de seguridad. - Ejecución de movimientos amplios, con doblez de cuerpo, principalmente del tronco. - Adopción de posiciones de mayor firmeza al nivel de las piernas y con frecuencia, de los brazos. De la descripción anterior, se deduce la necesidad de que el liniero posea una estructura muscular y esquelética equilibrada y adecuada a las labores que debe desempeñar. En caso contrario, se producirán lesiones y disfunciones musculares que desembocan en la disminución de la capacidad de trabajo y aumento de las probabilidades de accidentes. El trabajo con herramientas especializadas requiere cuidado y destreza de movimientos, sobretodo cuando se trabaja a distancias reducidas respecto de partes energizadas. La dinámica propia del trabajo exige gran esfuerzo físico, destreza y sincronismo de movimientos. Lo anterior implica la necesidad de buena coordinación motora, disciplina, actitudes y gran tolerancia a la rutina. Es de fundamental importancia la integridad sicológica del operario ya que el trabajo normalmente se lleva a cabo a grandes alturas y en estructuras que permiten apoyo limitado y en posiciones forzadas e incómodas. Este hecho reafirma la necesidad de condiciones neurosiquicas normales y un perfecto control del equilibrio. Por otro lado, el liniero debe tener la capacidad para acatar y ejecutar las instrucciones que le son impartidas; la libre iniciativa puede colocar en peligro la vida de los demás integrantes de la cuadrilla de mantenimiento. El trabajo en equipo requiere de personas con alto grado de cooperación, responsabilidad personal por sus actos, cumplimiento de las normas y reglamentos del trabajo, responsabilidad por el trabajo realizado y responsabilidad frente a los demás, pues la seguridad del resto de la cuadrilla depende en gran medida de los actos de cada uno.
  • 33. 33 5.4 Distancias de Seguridad Se entiende por distancia de seguridad a la mínima distancia que debe mantener el liniero o elemento conductor que manipule, respecto de los circuitos energizados circundantes, a fin de prevenir accidentes por contacto directo o arcos eléctricos. Estas distancias deben ser acatadas por todas aquellas personas debidamente capacitadas y autorizadas para intervenir en las instalaciones eléctricas, incluyendo al personal de Contratistas. Las distancias de seguridad que se establecen, solo podrán disminuirse si se cumple cualquiera de as siguientes condiciones: - Si se ejerce una supervisión ocular permanente. - Si se modifica el método de trabajo. - Si se usan las herramientas y elementos de protección personal apropiados. Si no pueden cumplirse las condiciones anteriores, será motivo para la suspensión del trabajo. 5.4.1 - Distancias de Seguridad en Alta Tensión: Para prevenir descargas disrruptivas o contactos directos con elementos energizados en Alta Tensión, se establecen las siguientes Distancias de Seguridad (Chilectra): Voltaje (kV) Distancia (m) Distancia para trabajo con pértigas (m) 110 1,80 1,20 220 3,00 2,40 Se admiten distancias menores en trabajos mediante pértigas en razón del mayor control de las distancias que se obtienen al manipular ese elemento aislante rígido. 5.4.2. Consideraciones: 1. Las Distancias de Seguridad se considerarán tomando en cuenta la posición ergonométrica más desfavorable que pueda adoptar el trabajador, con una máxima elongación de sus extremidades o desequilibrio de su cuerpo respecto de un elemento energizado. 2. Las Distancias de Seguridad se considerarán desde el extremo de la herramienta, material u otro elemento conductor que se esté manipulando, hasta el punto energizado. 3. Se considerará como conductor a todo aquello que no esté especificado como dieléctrico de operación o maniobra. 4. La determinación física o estimativa de Distancias de Seguridad será efectuada por el Supervisor a cargo del trabajo, quien deberá definir el método de ejecución elementos de protección personal, instalación de barreras, etc. 5. Cuando las condiciones climáticas presenten humedad ambiental excesiva (neblina, llovizna o lluvia), Las Distancias de Seguridad mininas deberán incrementarse a lo menos en un 20 %. 6. Para trabajos en contacto directo con un circuito energizado o "trabajo con líneas vivas", el grupo de trabajo deberá contar con el equipo y elementos de protección personal aprobados para el nivel de voltajes presente: - Pértigas y equipos aislantes aprobados. - Herramientas aisladas. - Guantes y casco protector dieléctricos, lentes de seguridad.
  • 34. 34 6. DIAGNOSTICO Y MANTENIMIENTO PREDICTIVO Primeramente, es conveniente revisar el concepto básico de Mantenimiento. Una de las definiciones clásicas de Mantenimiento, lo define como una combinación de acciones dirigidas para sustituir, reparar, revisar o modificar componentes o conjuntos de elementos de una instalación, de modo que esta opere con un cierto grado de disponibilidad especificada, y en un intervalo de tiempo también especificado. 6.1. Conceptos de Mantenimiento Preventivo y Predictivo 6.1.1. Mantenimiento Preventivo: La Mantención Preventiva (MP) es aquella que se desarrolla a intervalos predeterminados de tiempo, con el objeto de reducir la probabilidad de que el equipo o instalación se sitúe en una condición bajo el nivel de disponibilidad aceptable, mediante la detección y prevención de fallas incipientes. Esta mantención puede tomar por base, intervalos de tiempo predeterminados y/o condiciones preestablecidas de funcionamiento, pudiendo requerirse que para su ejecución, el equipo sea puesto fuera de servicio. Los criterios de MP pueden fijarse según un registro establecido que considere el tiempo o el número de unidades en uso: Esta es la Mantención Sintomática. Así también, los criterios pueden ser subordinados a tipos de acontecimientos predeterminados, reveladores del estado de degradación del equipo (autodiagnóstico, información de un sensor, medición del deterioro, etc). La reducción del tiempo de mantención de los equipos, por consiguiente el aumento de la disponibilidad, implica necesariamente una minimización de los tiempos afectados a sus componentes. 6.1.2. Mantenimiento Predictivo La industria moderna ha experimentado numerosas transformaciones, Las que han dejado obsoletas Las técnicas de mantenimiento convencionales. AI mismo tiempo, la mayor eficiencia, continuidad y aumento en la producción de las empresas, hacen que los equipos estén sometidos a mayores exigencias. Como consecuencia de lo anterior, se ha desarrollado un flujo de nueva tecnología, diseñada para facilitar la mantención y para mejorar la confiabilidad, seguridad y disponibilidad de los equipos. Este es el caso del Mantenimiento Predictivo (MPD), de creciente popularidad en diversas áreas de la mantención. La optimización de los costos de mantención y de la disponibilidad de los equipos, es un elemento vital en el aumento de la productividad. La mantención predictiva, que determina el momento exacto de la intervención, es la herramienta ideal para lograr este óptimo. 6.1.3. Conceptos de Mantenimiento Predictivo El Mantenimiento Predictivo (MDP), está orientado a prever acciones de mantención en el momento preciso. Es una metodología para el mantenimiento a futuro. El Mantenimiento Predictivo no significa el establecimiento de inspecciones de los equipos, además de las intervenciones de mantenimiento propiamente tales. Implica disponer de un servicio de información sobre el estado de los equipos. Si este servicio es suficientemente fiable, el conocimiento del estado de estos, sustituye de hecho la intervención de mantenimiento. La validez del sistema se basa fundamentalmente en la veracidad de la información disponible y en la frecuencia de las intervenciones de inspección, las que han de ser sistemáticas.
  • 35. 35 Practicar el Mantenimiento Predictivo, significa introducir en el servicio de mantenimiento, una nueva función básica: La inspección sistemática de los equipos y más concretamente, de los distintos órganos componentes de los mismos o de los subsistemas del sistema principal, considerados como individuos con sus caracteristicas y vida propias. Admitiendo que la inspección del equipo debe hacerla siempre el personal de mantenimiento, con la rigurosidad y formalidad adecuada, lo que distingue a este modo de practicar el mantenimiento de los otros, es la estrecha subordinación de la intervención de mantenimiento al resultado de la inspección. esto exige: - La sistematicidad rigurosa de la inspección y en consecuencia, una organización formal de la misma. - La necesidad de una elevada fiabilidad en los diagnósticos, incluso para los elementos de más difícil acceso. 6.1.4 - Técnicas de Mantenimiento Predictivo Las técnicas de MPD están diseñadas para prevenir fallas catastróficas, pérdidas de servicio y operaciones incorrectas, tanto de los equipos eléctricos como del sistema en el cual están insertos. EN Mantenimiento Predictivo (MPD) es la extrapolación de las tendencias gráficas de las lecturas físicas medidas contra un limite técnico conocido, para detectar, analizar, y corregir problemas en los equipos antes de la ocurrencia de fallas. Puede requerir de la instalación permanente de equipos de monitoreo ( como es el caso de termómetros, manómetros, etc.). Ciertamente involucra la toma de mediciones periódicas, de parámetros físicos como velocidad, vibración, presión, alineación, desgaste, calor, resistencias eléctrica, voltajes, corriente, capacitancia, etc. El MPD debe cubrir al equipo crítico cuya falla interrumpiría o detendría la producción, aumentaría los gastos de energía o inhibiría el control de la contaminación o la seguridad. El equipo crítico debe ser identificado y verificado con instrumental especializado, registrándose los valores de las variables físicas de interés. Deben aplicarse limites técnicos conocidos denominados valores patrones o de referencia. El próximo paso consiste en implementar un programa de MPD. Los encargados de efectuar los registros monitorean periódicamente los equipos seleccionados, tomarán las lecturas, Las registrarán en formatos especialmente diseñados y las graficarán. El trabajo de los analistas técnicos de mantenimiento consiste en evaluar Las lecturas registradas mediante la comparación gráfica de las magnitudes físicas, su evolución temporal y comportamiento histórico, respecto de los valores referenciales adoptados para cada una de las variables de interés. El análisis comparativo de las magnitudes monitoreadas, permitirá adoptar las decisiones de intervención de mantenimiento preventivo en el momento oportuno y la ejecución de las acciones correctivas las necesarias para evitar las consecuencias de averías o fallas con interrupción de servicio. Es decir, la ejecución del mantenimiento preventivo o correctivo se inicia solo cuando es necesario. La base fundamental de la técnica MPD radica en el análisis de la variable física más representativa del comportamiento normal del equipo o componente de un equipo o subsistema. Sea A la medida de la magnitud monitoreada, la cual representa un indicador de estado. La Fig. 1 muestra la evolución posible de A en el tiempo. En el instante t1 , cuando A ha aumentado después de to, se puede desear conocer el instante en el cual A alcance el límite Af, designado para representar la manifestación de una anomalía. Un método bastante intuitivo consiste en determinar la recta tangente a la curva A(t) en el instante tI, o la recta media entre t0 y t1 y calcular el instante tf en el cual el límite será alcanzado. Este método es generado por la regla de la tendencia. Su valor puede encontrarse, si no está fundado sobre un estudio sistemático, en el sentido de las probabilidades del comportamiento del sistema, hasta la aparición de la anomalía.
  • 36. 36 Evolución en el tiempo de la medida A de un indicador de comportamiento Los pronósticos deben enfocarse sobre la tendencia gráfica de la magnitud y su comportamiento histórico. Esta historia debe ser consecuencia de las influencias naturales debido a las variaciones de las magnitudes de estado. Una interferencia entre la historia de muchas señales reduce en general la incertidumbre ligada a la probabilidad de la anormalidad. En el ámbito de los equipos eléctricos, para los distintos tipos de equipos, existen técnicas particulares de medidas para el MPD. Dentro de ellas, También podemos mencionar a las destinadas a monitorear el comportamiento del sistema de potencia, Las cuales nos dan indicios de algún equipo con defectos. Todas las medidas de predicción son analizadas por expertos de las distintas áreas comprometidas. Actualmente, ello se está orientando a los sistemas expertos que hacen los diagnósticos y recomiendan las acciones a llevar a cabo por el personal de mantenimiento. Las técnicas de MPD se pueden agrupar en dos grandes familias: - Medidas que se efectúan sin desconexión de los equipos. - Medidas que se efectúan con desconexión de los equipos. El MPD lo hemos definido como aquel que condiciona la intervención al aviso de inspección. El objetivo es aproximarse lo más posible al momento de la falla, sin perder fiabilidad, Dentro de las metodología de inspecciones, se pueden mencionar cuatro niveles complementarios entre si: - Inspección directa sin uso de instrumentos especializados. - Controles no destructivos. - Medidas especiales de parámetros significativos. - Análisis de elementos constitutivos en laboratorio. 6.1.5. Criterios para la elección de las Magnitudes a Monitorear: Las magnitudes utilizadas para la seguridad y las usadas para la mantención, varían en general con las magnitudes que caracterizan el estado medio de funcionamiento del equipo. Estas magnitudes son llamadas de estado.
  • 37. 37 Para el MPD las influencias de las magnitudes de estado por medio de las funciones llamadas naturales, deben deducirse de magnitudes totales de monitoreo. Las funciones resultantes llamadas contingentes, son determinadas por procedimientos experimentales aplicados a los equipos en sus condiciones de explotación normales. En principio, no es posible establecer de forma exacta los límites críticos de las variables a controlar. Básicamente el criterio para determinar la necesidad de intervención es de carácter global y tiene en cuenta todas las variables, aunque también es posible establecer en algunos puntos significativos limites mínimos. 6.1.6. Criterios para la determinación de los Procedimientos y Periodicidad de las Mediciones 6.1.6.1. Procedimientos de mediciones El problema del MPID es en esencia de instrumentación. Se requieren en general, instrumentos especializados de manera que permitan predecir la falla con precisión. Es por ello que debemos tener procedimientos de medición confiables. Para determinar estos procedimientos, se debe tener claridad sobre cuales son los parámetros que predicen el estado del equipo y la disponibilidad de instrumentos adecuados. Para determinar los procedimientos de mediciones, se debe tener en consideración que los equipos eléctricos no deben estar indisponibles o su indisponibilidad está restringida a períodos de tiempo mínimos. Basado en esto y la filosofía del MPD, es preferible tener metodología de medición en línea, es decir con el equipo en servicio, en vez que equipos fuera de servicio. Los dos modos de medición planteados son complementarios, ya que el estado de un equipo está determinado por varios parámetros, de los cuales solo algunos pueden ser monitoreados con el equipo en servicio. La medida de un parámetro por un método fuera de línea, debe ser tal que la desconexión no signifique una pérdida de servicio prolongada o desarmes del equipo que involucren gran cantidad de personal. 6.1.6.2 - Periodicidad de las inspecciones Para determinar la frecuencia óptima de las inspecciones, mediciones y registro de las variables de interés, se deben tener en consideración los siguientes aspectos básicos: - La criticidad del equipo de interés - La disponibilidad de reserva - El diseño - Las condiciones de funcionamiento y operación - El historial de mantenimiento del equipo - Las estadísticas de falla - Costos de las intervenciones 6.1.7. Evaluación de los costos y beneficios En general, la política de una mantención de define principalmente a través de los costos, entre los cuales el costo de la seguridad sobre los accidentes a las personas y daños a los equipos, debe tenerse muy en cuenta. Los costos deben tomarse en cuenta en primer lugar para la definición del grado de confiabilidad. Los beneficios más significativos del MPD radican principalmente en la disminución del número de fallas, que puede esperarse del orden de un 50%. Empresas grandes de ciclo de producción continua que han aplicado este método de mantenimiento, han logrado reducir la tasa de anormalidades hasta en un 75%. Indudablemente esto conduce a una mejora en el rendimiento de los equipos y una disminución de los costos directos de mantenimiento. Aplicando Las técnicas del MPD, se pueden esperar los siguientes resultados sobre los costos directos e indirectos de mantenimiento:
  • 38. 38 - Costo directo de mantenimiento: Disminución entre el 10 y 15 %. - Costo indirecto de mantenimiento: Aumento de un 23% debido al personal del servicio de inspección. - Costos indirectos por falta de producción: Sensible disminución. Respecto de las mejoras que permite alcanzar el MPD, se tienen: - Tiempo improductivo considerablemente menor. - Menores gastos por mantenimiento preventivo y/o correctivo. - Prolonga la vida útil de los equipos. - Mejor calidad del equipo. - Menor cantidad de averías y disminución de la tasa de fallas. - Aumento de la producción. - Mejor calidad del producto. En general, la implementación de un programa de MPD representa una fuerte inversión inicial, la que está determinada básicamente por la adquisición de instrumental altamente especializado, como es el caso de los detectores de descargas parciales, detectores ultrasónicos u otros tipos de detectores-registradores de parámetros representativos del estado de los equipos eléctricos. Sin embargo, el poseer elementos que monitorean en línea al equipo, sin necesidad de sacarlo de servicio, significa beneficios importantes que hacen rentable esta técnica de mantenimiento, dado que se evita, en el caso de transporte de energía eléctrica, la pérdida de venta de energía y se puede prolongar la vida útil de los equipos, haciendo intervenciones en el momento oportuno, disminuyendo así la probabilidad de falla. 6.1.8. Planificación de Redocumentos Humanos, Materiales y Financieros La organización del Mantenimiento Predictivo implica: a) La formulación del programa y el método de inspección con especificación de los componentes a inspeccionar. b) Determinación, para cada equipo critico, de los valores límites de aceptabilidad de las características o variables que se requieren medir en las inspecciones (Por ejemplo: nivel de vibración, nivel de descargas parciales, resistencias de aislación, etc.). c) La determinación de las frecuencias de inspección. d) El registro de Las lecturas. e) La formación del personal que formará parte del programa de MPD. La Tabla 1 muestra algunos elementos para una organización de la mantención.
  • 39. 39 Tabla 1 Elementos Para una organización de la mantención Operaciones Tipo de Mantención Calificación del personal Reglas, ajustes, etc. Sistemática Electromecánicos Técnicos Medidas permitidas o Condicional Técnico Inspector en contenidas mantención Diagnósticos Ingeniero experto consecutivos Análisis global Reparaciones Mejoras Análisis global y fino a Condicional Experto través de mediciones y correctiva tratamientos específicos de señales Reparaciones importantes Ingeniero Mejoramiento Técnico reconstrucción Electromecánico Estado de comportamiento Predictiva Experto La fiabilidad del servicio de inspección depende en gran medida de la habilidad y sentido de responsabilidad del personal de mantenimiento. En principio, a cada brigada o cuadrilla se le confía un grupo de equipos, de forma que pueda realizar un ciclo de inspección sobre todos los equipos del grupo con una frecuencia determinada. Los defectos se registran en fichas que se utilizan tanto como orden de trabajo como de resultados de fin de trabajo. Los resultados son la realimentación que sirve para tomar la decisión de intervención, indispensable para conseguir la máxima fiabilidad del servicio. En el ámbito del MPD, la inspección es de absoluta prioridad. De preferencia, el personal destinado a las inspecciones se buscará dentro de la brigada de mantenimiento con mayor nivel de profesionalidad, con conocimiento profundo del equipo y especialmente dotados de capacidad analítica. En todos los casos, siempre es necesario formar al personal para esta misión, dando a conocer claramente: - Una explicación acerca de los objetivos del servicio. - Una visión acerca de los principios y funcionamiento de los instrumentos a emplear. - Un repaso o enseñando los principios de matemáticas y física necesarios para el correcto desarrollo de esta función. El papel del jefe de mantenimiento cambia con la introducción del MPD. Antes su función era la evaluación del funcionamiento del equipo, aparte de la coordinación, control y asistencia técnica de los encargados; de hecho era el primer inspector de la empresa. En cambio, bajo la modalidad del MPD, adquiere principalmente la función de "director" del servicio. El servicio de inspección constituye el soporte informativo sobre el estado de los equipos, mientras las demás oficinas le proporcionan los datos necesarios para los costos referidos al presupuesto establecido. En el MPD, el jefe de mantenimiento (o supervisor) coordina y decide en base a la información recibida. La estructura organizativa del mantenimiento en conjunto resulta más flexible y la programación a corto plazo, adquiere gran importancia frente a la programación a largo plazo (Fig. 2).