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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CAMPO DE PRUEBAS A DPS´S,
FUSIBLES DE MEDIA TENSIÓN Y DESARROLLO DE GUÍA DE
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS PARA LA EMPRESA ELÉCTRICOS
INTERNACIONAL LTDA.
ALEXANDER VELÁSQUEZ SUAREZ
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD
BOGOTÁ
2018
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL CAMPO DE PRUEBAS A DPS´S,
FUSIBLES DE MEDIA TENSIÓN Y DESARROLLO DE GUÍA DE
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS PARA LA EMPRESA ELÉCTRICOS
INTERNACIONAL LTDA.
ALEXANDER VELÁSQUEZ SUAREZ
INFORME FINAL DE PASANTÍA
PRESENTADO A LA UNIVERSIDAD DISTRITAL COMO REQUISITO PARA
OPTAR AL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD.
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD
BOGOTÁ
2018
Nota de aceptación
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
LUIS ANTONIO NOGUERA VEGA
Director Universidad.
EDISON RONDÓN HERNÁNDEZ
Director Empresa.
Contenido
1 OBJETIVOS .............................................................................................................................. 6
1.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................... 6
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................... 6
2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA EMPRESA ................................................................... 6
3 EVALUACIÓN DEL RIESGO ELÉCTRICO QUE PRESENTA EL CAMPO DE
PRUEBAS ......................................................................................................................................... 7
3.1 ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES ACTUALES DEL ÁREA DONDE SE
DESARROLLAN LOS ENSAYOS. ........................................................................................... 7
3.1.1 DISTANCIAS DE SEGURIDAD ............................................................................. 9
3.1.2 DELIMITACIÓN DE LA ZONA DE TRABAJO.................................................. 10
3.1.3 SEÑALIZACIÓN ..................................................................................................... 10
3.2 SISTEMAS DE SUJECIÓN DE DPS .......................................................................... 10
3.3 CLASIFICAR EL RIESGO SEGÚN EL GRADO DE PELIGROSIDAD. ............... 11
3.3.1 RIESGO DE CONTACTO DIRECTO: ................................................................. 11
3.3.2 RIESGO DE ARTO ELÉCTRICO ........................................................................ 11
3.3.3 RIESGO DE CORTOCIRCUITO .......................................................................... 12
3.4 MATRIZ DE RIESGO. ................................................................................................... 12
3.4.1 CONTACTO DIRECTO ......................................................................................... 12
3.4.2 ARCO ELÉCTRICO ............................................................................................... 13
3.4.3 CORTOCIRCUITO ................................................................................................. 14
4 DISEÑO DEL CAMPO DE PRUEBAS. .............................................................................. 16
4.1 ADECUACIÓN DEL CAMPO DE PRUEBA. ............................................................. 16
4.1.1 ZONA DE ENSAYO A FUSIBLES: ..................................................................... 16
4.1.2 ZONA DE ENSAYO A DPS´S: ............................................................................ 16
4.2 PROPUESTA DE PLANO ARQUITECTÓNICO Y ELÉCTRICO. .......................... 17
4.3 MATERIALES A UTILIZAR. ........................................................................................ 17
4.4 IMPLEMENTACIÓN DE LAS ADECUACIONES ..................................................... 19
4.4.1 ADECUACIONES PARA EL CIRCUITO DE PRUEBA A FUSIBLES .......... 19
4.4.2 ADECUACIONES PARA EL CIRCUITO DE PRUEBA A DPS´S .................. 20
5 PROTOCOLO DE SEGURIDAD DENTRO DEL CAMPO DE ENSAYOS. .................. 22
6 DISEÑO DE GUÍAS ............................................................................................................... 22
6.1 ENSAYOS A FUSIBLES .............................................................................................. 23
6.2 ENSAYO A DPS´s ......................................................................................................... 23
7 CONCLUSIONES ................................................................................................................... 25
8 BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................... 26
9 ANEXOS .................................................................................................................................. 27
9.1 ANEXO A: GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS ELÉCTRICOS A
FUSIBLES. .................................................................................................................................. 27
9.2 ANEXO B: GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS ELÉCTRICOS A
DPS´s. .......................................................................................................................................... 27
9.3 ANEXO C: GUÍA DE SEGURIDAD DENTRO DEL CAMPO DE ENSAYOS. ..... 27
9.4 ANEXO D: PLANO ELÉCTRICO Y ARQUITECTÓNICO. ...................................... 27
1 OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar una propuesta de diseño e implementación del campo de pruebas a
DPS´S, fusibles en la empresa Eléctricos Internacional LTDA y una guía de
procedimientos para los diferentes ensayos, basándose en normativa vigente
colombiana y en cumplimiento con el SG-SST (sistema de gestión de seguridad y
salud en el trabajo).
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1) Evaluar el riesgo eléctrico que presenta el campo de pruebas actual.
2) Presentar una propuesta de diseño para el campo de pruebas, en la cual se contemplen aspectos eléctricos, riesgo eléctrico, distancias de seguridad y aspectos relacionados con el (SG-SST).
3) Construir el campo de pruebas propuesto debidamente avalado por el gerente de la empresa.
4) Desarrollar una guía de procedimientos para el campo de prueba y los diferentes ensayos eléctricos que se realicen.
2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA EMPRESA
ELÉCTRICOS INTERNACIONAL LTDA, es una empresa la cual diseña, fabrica y
comercializa, sistemas de protección eléctrica y de telecomunicaciones, como
fusibles de expulsión, fusibles de baja tensión con sus respectivos soportes,
sistemas de puesta a tierra y sistemas integrados de protección externa contra rayos
en acero inoxidable 304 [1]. En el ámbito de desarrollo se inició a fabricar DPS´S
(Dispositivo de protección contra sobretensiones transitorias), basándose en
estándares de calidad internacional.
3 EVALUACIÓN DEL RIESGO ELÉCTRICO QUE PRESENTA EL CAMPO DE
PRUEBAS
3.1 ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES ACTUALES DEL ÁREA DONDE SE
DESARROLLAN LOS ENSAYOS.
La empresa Eléctricos Internacional LTDA, cuenta con un campo de pruebas de
10.32 [m] x 4.65 [m], con un área de 47.98 [𝑚2], en donde se realizan ensayos a
DPS y fusibles de media tensión, este campo cuenta básicamente con 2 áreas
donde se realizan las pruebas a dichos artefactos las cuales se pueden apreciar en
la Figura 1.
Figura 1 Campo de pruebas en las condiciones que se encentro.
A continuación, se describe las zonas que componen el campo de pruebas:
A. Zona de ensayos a fusibles. La zona de ensayo para fusibles cuenta con un circuito, compuesto por un transformador de 50KVA 220/600 [V], un banco resistivo variable, y dos cortacircuitos uno en el lado de baja y el otro el lado del alta del transformador, donde se realizan las pruebas a fusibles, el control del circuito
se realiza con un interruptor on/off conectado a un contactor y un temporizador los cuales están ubicados en la zona de control.
B. Zona de ensayos a DPS. Esta zona cuenta con una fuente AC variable de 0 – 120[KV] (HIPOT), la cual en su tablero de mando cuenta con un voltímetro y amperímetro, con este equipo se desarrollan los ensayos a DPS.
C. Zona de control. La zona de control es donde están ubicados los elementos de medida y el tablero de control tanto de la Fuente AC, como el interruptor para el encendido del circuito de pruebas a fusibles y el tablero de mando del elevador de tensión.
Como se observa en el Figura 1Este campo no cuenta con una condición favorable
para el desarrollo de estas prácticas, se describirán a continuación las faltas
observadas en el laboratorio:
Ausencia de letreros informativos.
Falta de delimitación de la zona de ensayos donde describa las distancias de
seguridad.
No cuenta con Señales visuales que indiquen que se encuentra energizado
o en realización de pruebas.
Se utiliza como bodega la zona de ensayos, ocasionando desorden y riesgo
de sufrir un accidente tanto eléctrico como físico.
Conexiones no adecuadas las cuales no cumplen con la normativa vigente.
A continuación, se desarrollará una descripción a cerca de los riesgos presentes en
el campo de ensayos, y se recurrirá al RETIE para consultar los requerimientos que
exige este reglamento para este tipo de trabajos.
Según el capítulo 1, artículo 8° (Programa de salud ocupacional), del RETIE, expone
las condiciones en las cuales debe estar el área de trabajo, basado en un sistema
de salud ocupacional, el cual sintetiza requisitos que se deben cumplir. Entre ellos
esta:
´´Elaborar un panorama de riesgos para obtener información sobre estos
sitios de trabajo en la empresa que permita su localización y evaluación´´[2].
Para el campo de pruebas que se ve en la fotografía Figura 2, no se cuenta con los
requerimientos necesarios, ni procedimientos de seguridad que expone el RETIE,
para tal fin se hará una consulta de este reglamento para exponer puntos más
relevantes de acuerdo con las condiciones expuestas anteriormente, las cuales se
implementaran en el nuevo diseño del campo de prueba.
Figura 2 Campo de pruebas como se encontró
3.1.1 DISTANCIAS DE SEGURIDAD
Las distancias de seguridad expuestas en el RETIE capítulo 2, articulo 13, numeral
13.4 (Distancias mínimas de seguridad para trabajos en o cerca de partes
energizadas), tabla 13.7. Donde se especifica las distancias mínimas de seguridad
para partes energizadas según el nivel de tensión.
3.1.2 DELIMITACIÓN DE LA ZONA DE TRABAJO
Según el capítulo 1, articulo 8 (Programa de salud ocupacional), el cual expone las
condiciones en las cuales se debe tener el sitio de trabajo uno de los ítems que se
deben cumplir es Delimitar o demarcar las áreas de trabajo.
Se aprecia en la Figura 2 que no hay una zona demarcada donde se pueda realizar
las pruebas, esto genera un riesgo ya que sin contar con esta señalización una
persona puede superar las distancias de seguridad pertinentes y sufrir un accidente.
3.1.3 SEÑALIZACIÓN
En el capítulo 1, artículo 6° (Simbología y señalización), numeral 6.2.1, donde habla
sobre los requisitos de señalización de obligatorio cumplimiento en el área de
trabajo, los cuales debe localizarse en lugares visibles para cumplir su objetivo.
Como se ve en la no se aprecia una señalización que indique el riesgo eléctrico al
cual puede estar expuesto el personal que realice las pruebas.
3.2 SISTEMAS DE SUJECIÓN DE DPS
Como se aprecia en la fotografía Figura 3 el campo de ensayos no cuenta con un
sistema que sujete o soporte al DPS en el transcurso de la prueba, esto puede
provocar un accidente ya que lo único que sujeta al DPS es la pinza superior de
alimentación.
3.3 CLASIFICAR EL RIESGO SEGÚN EL GRADO DE PELIGROSIDAD.
Se exponen los riegos más relevantes, que se pueden presentar en el momento de
desarrollar una prueba dentro del campo de ensayos. Por esta razón se hará una
breve descripción y se procederá a aplicar la matriz de análisis de riegos.
3.3.1 RIESGO DE CONTACTO DIRECTO:
En la clasificación de riesgos el más relevante es el de contacto directo, con partes
de una persona al punto energizado, ya que en el desarrollo de las pruebas no se
cuenta con una señalización o delimitación que indique que esta energizado y no
se puede acercar por su seguridad, en caso de accidente por contacto puede
generar quemaduras e incluso la muerte. Estos accidentes pueden generar costos
más elevados a las empresas.
3.3.2 RIESGO DE ARTO ELÉCTRICO
El arco eléctrico es un riesgo al cual se está expuesto por los altos niveles de
tensión, el cual se puede provocar lesiones como quemaduras e incluso la muerte.
La humedad en el ambiente hace que la resistencia del aire baje drásticamente, a
niveles altos de tensión puede ocasionar que se genere un arco y pueda lesionar
una persona, por estas razones, se debe tomar medidas al respecto para garantizar
la seguridad en los trabajos de tipo eléctrico.
Figura 3 Sistema de sujeción
3.3.3 RIESGO DE CORTOCIRCUITO
El cortocircuito es uno de los riesgos que se puede presentar más frecuentemente,
este puede provocar varias lesiones ya sea en las personas o en la infraestructura
eléctrica, este riesgo se provoca por el mal estado de las instalaciones eléctricas,
por este motivo se deben tomar medidas pertinentes para mitigar este tipo de riesgo.
3.4 MATRIZ DE RIESGO.
Paca cada factor de riesgo se seleccionará dos eventos más importantes y se le
aplicará la matriz de riesgo eléctrico.
3.4.1 CONTACTO DIRECTO
3.4.2 ARCO ELÉCTRICO
3.4.3 CORTOCIRCUITO
Ya con los resultados del cruce en cada factor de riego, se procede a tomar las
medidas pertinentes establecidas en la siguiente tabla.
4 DISEÑO DEL CAMPO DE PRUEBAS.
4.1 ADECUACIÓN DEL CAMPO DE PRUEBA.
En el ámbito de diseño e implementación del campo de pruebas se planean realizar
unos cambios que garanticen la seguridad en el desarrollo de las pruebas, por tal
motivo se describirán a continuación:
Del área total se dividirá en 2 secciones, una será destinada para la zona de pruebas, la cual tendrá partes energizadas, por este motivo se propone construir una malla metálica que cubrirá todo el perímetro de esta área. Por lo cual esta malla tendrá una puerta de acceso de 1 [m] de ancho por 2[m] de alto, esta malla deberá estar debidamente conectada al sistema de puesta a tierra que tiene el campo de ensayos.
4.1.1 ZONA DE ENSAYO A FUSIBLES:
En la zona de potencia se ubicará el banco resistivo destinado para el desarrollo de las pruebas a fusibles.
Para el circuito de prueba a fusibles se cambiará el transformador de 50 [KVA] por uno de 100 [KVA], de 208/600[V], y se instalará debajo de los corta circuitos dentro de la zona de potencia.
Se cambiará de sitio el armario en el que se encuentra el contactor y el interruptor para poder reducir la impedancia de los cables que llegan al transformador, ya que esto afecta eléctricamente en el desarrollo de los ensayos.
Se delimitará e área donde se desarrollan las pruebas de fusible con pintura amarilla.
Se instalará una lámpara rotativa que nos indique cuando el circuito este energizado listo para realizar la prueba.
4.1.2 ZONA DE ENSAYO A DPS´S:
Se instala un tomacorriente en el nuevo lugar donde se instalará el HIPOT, que soporte la corriente que el instrumento pide para su funcionamiento.
Se instala un final de carrera en la puerta en cual controla la energización del tomacorriente a la cual se encuentra conectado el HIPOT.
Se le realizara una delimitación con pintura amarilla, reflejando las distancias de seguridad.
Se instalará una señal visual (Lámpara rotativa), la cual debe indicar cuando se encuentre energizado.
Se instala un nuevo sistema de puesta, el cual debe estar equipotenciado en todos los puntos de tierra para cada uno de los equipos que se encuentren dentro de la zona de pruebas.
Se procederá a instala unos aisladores en el techo del laboratorio para que sostengan el cable de alta tensión que sale del transformador toroidal.
Se instalará un herraje en la base de pruebas, el cual nos servirá para sostener los dps´s con una pinza de sujeción.
4.2 PROPUESTA DE PLANO ARQUITECTÓNICO Y ELÉCTRICO.
En desarrollo de las actividades para el mejoramiento de campo de pruebas se
plantea un nuevo diseño, en el cual se especificará la instalación de malla en el
perímetro del campo de ensayos, y los circuitos asociados para cada uno de los
ensayos que se realizan, especificando ubicación y conductores.
En el anexo D se podrá observar el plano arquitectónico, eléctrico, que se utilizó
para el para la construcción del campo de ensayos.
4.3 MATERIALES A UTILIZAR.
Para la adecuación de este campo de pruebas según el diseño propuesto, se calcula
los siguientes materiales:
Lista de precio de Materiales a utilizar
ítem DESCRIPCIÓN Unidad Cantidad Valor unitario Valor parcial
1 Malla Eslabonada calibre 10 de
hueco 2-1/4”
30.8 11797.66 330344.48
2 Cable 1/0 de cobre THHN m 6 15,550 93300
3 Ángulo 1/8 x 1 pulgada ancho – 36 m 6 4,666 364000
4 pintura tráfico señalización y demarcación color amarillo
Galón 1 61449 61449
5 Lámpara rotativa (Licuadora) # 1 30000 30000
6 Sensor final de carrera # 1 3000 3000
7 Alambre # 12 m 20 945 18900
8 Cable dúplex # 10 AWG m 20 2000 40000
9 1 interruptor monopolar enchufable
de 1x30 A # 1
10000 10000
10 Caja rectangular radwelt a prueba
de intemperie con bocas de ½’’ # 1
1000 1000
11 Tubería EMT 1/2" m 12 4633 55600
12 Terminales EMT 1/2" # 5 2000 10000
13 Curvas EMT 1/2" # 5 3650 18250
14 Unión EMT de 1/2" # 20 1900 38000
15 Alambre # 10 desnudo m 15 1630 24450
16 Cable AWG THHN # 10 negro m 15 1630 24450
17 Cable AWG THHN # 10 Blanco m 15 1630 24450
18 Cable AWG THHN # 10 Verde m 24 1630 39120
19 Cable oxigenado calibre 10 m 10 1600 16000
20 Barraje de tierra con sus aisladores
y perforaciones de ¼´´. # 1
20000 20000
21 Interruptor on/off 30 A 220 V # 1 10000 10000
22 Cable 4/0 THHN AWG m 6 45900 275400
𝑚2
4.4 IMPLEMENTACIÓN DE LAS ADECUACIONES
4.4.1 ADECUACIONES PARA EL CIRCUITO DE PRUEBA A FUSIBLES
Como primer paso se procedió a sacar de la zona de ensayos todo elemento que
no pertenece y que pueda provocar un accidente.
Luego según el diseño propuesto se construyó la malla de encerramiento, para esta
construcción se siguieron los lineamientos propuestos en el plano descrito
anteriormente.
Se cambió de sitio de donde se encontraba el banco resistivo y se instaló dentro de
la zona del campo de ensayos.
Figura 4 Construcción de la malla
Figura 5 Instalación del banco resistivo dentro de la zona de potencia.
Se cambió el transformador de 50KVA por uno de 100KVA, y el transformador se
instaló dentro de la zona de ensayos, exactamente debajo de los corta circuitos,
esto con el fin de reducir la impedancia que antes se tenía por el recorrido del cable
Figura 5.
Se procedió a mover el interruptor y el contactor que se utilizan el circuito de control,
esto también se hizo con el fin de reducir la impedancia dentro del circuito.
Se instalaron unas señales visuales (lámparas rotativas), para cada uno de las
fuentes que se encuentran en el campo de ensayos, estas se instalaron con el fin
de que indique cuando se encuentran energizadas las fuentes y así dar
cumplimiento al “sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo” Figura 6.
Figura 6 Lámparas rotativas.
4.4.2 ADECUACIONES PARA EL CIRCUITO DE PRUEBA A DPS´S
Se procedió a cambiar de sitio el tablero de control del HIPOT, el cual quedara
ubicado al lado izquierdo de la malla, se ubicó en este lugar con el fin de que los
cables que llegan al transformador toroidal no se atraviesen en el campo de ensayos
y así evitar un accidente.
Figura 7 Panel de control del HIPOT.
Para la nueva ubicación del tablero de control del HIPOT, se instaló un
tomacorriente, con conductores adecuados que soporten la corriente que el equipo
pide para su funcionamiento, antes de llegar al tomacorriente se instaló un
interruptor on/off, el cual energiza el tomacorriente Figura 7.
Se instaló en la puerta de ingreso a la zona de potencia, un sensor mecánico el cual
des-energizar el equipo, en el momento que se abre la puerta, para evitar que un
accidente de tipo eléctrico.
Se realizó una demarcación con pintura reflectiva amarilla, cerca de las zonas donde
se practican las pruebas indicando donde se encuentra un riesgo eléctrico según lo
que se expone en el RETIE.
Se anclo al techo del campo de ensayos, un aislador el cual sirve para soporta el
cable de potencia que sale del transformador toroidal.
Figura 8 Aisladores anclados al techo.
Se procede a instalar una base de madera y en ella un herraje para poder sujetar
los DPS´s para poder realizar la prueba Figura 9.
Figura 9 Herraje para sujetar al DPS.
5 PROTOCOLO DE SEGURIDAD DENTRO DEL CAMPO DE ENSAYOS.
Para un buen desempeño dentro de las labores que se realizan en el campo de
ensayos, se procede a diseñar un protocolo de seguridad el cual abarca todas las
practicas que se desarrollan en él, garantizando al máximo la seguridad de las
personas, y generando buenas prácticas como el cuidado de los equipos y las
disposiciones que se deben tener al momento de realizar las pruebas, ya que si no
se cumplen con estos mínimos requisitos de seguridad se podría ocasionar un
accidente de tipo eléctrico.
6 DISEÑO DE GUÍAS
Como parte de las buenas practicas dentro del campo de ensayos se deben
establecer los procedimientos, de los ensayos que se desempeñan en este lugar,
las cuales deben contener la información necesaria y los pasos que se deben seguir
para no cometer ningún tipo de error que pueda provocar un accidente, también
servirán como guía de entrenamiento para las personas que se quieran capacitar
en el desarrollo de este tipo de ensayos.
Se establecieron dos guías uno para los ensayos a fusibles y otro para ensayo a
DPS´s las cuales se van a describir a continuación.
6.1 ENSAYOS A FUSIBLES
Los fusibles de expulsión son necesarios para la protección de los transformadores
de distribución, por esta razón se les debe realizar pruebas de tiempo-corriente,
para determinar la curva de operación y esta se debe ajustar a la curva de carga de
un transformador, con estas pruebas se determina que los fusibles cumplen con las
características necesarias, asegurando su operación cuando la magnitud de
corriente supere los limites descritos por su curva.
Esta guía tiene como finalidad proporcionar una forma correcta de como ejecutar un
ensayo de fusibles de expulsión, dentro del campo de ensayo, dando cumplimiento
al Sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo.
La guía se encuentra en el Anexo A y tendrá la siguiente tabla de contenido:
INTRODUCCIÓN
PROCEDIMIENTO ENSAYO A FUSIBLES
GENERALIDADES:
ENSAYO TIEMPO CORRIENTE
OBJETIVO
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS A UTILIZAR
EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
PROCEDIMIENTO
6.2 ENSAYO A DPS´s
Un DPS es aquel dispositivo que limita las sobretensiones, ya sean de tipo
atmosférico o de maniobra eléctrica dentro de la red de distribución, en condiciones
normales el DPS cuenta con una impedancia de gran magnitud, con lo que hace
fluir una corriente del orden de los miliamperios (mA). Ya en condiciones de falla,
cuando supera su tensión nominal en gran proporción, su impedancia baja,
haciendo que la corriente aumente y fluya hacia tierra gracias al sistema de puesta
a tierra que debe estar conectado al DPS.
Como parte de su construcción el DPS cuenta en su interior con un varistor de óxido
de cinc (ZnO), el cual es ensamblado con varias pastillas de este material y
dependiendo de la cantidad, se determina la tensión nominal del mismo. Para
garantizar que se hizo un buen ensamble, al DPS se le aplica el MCOV (máxima
tensión continua de operación), y se le mide la corriente de fuga, la cual debe ser
inferior a 0.5 miliamperios (<0.5mA).
Con base en lo anterior esta guía tiene como finalidad proporcionar los pasos
necesarios, para el desarrollo de esta prueba, garantizando buenas prácticas dentro
del campo de ensayos y proporcionar la máxima seguridad a las personas que se
encuentren en ejecución de la misma.
La guía se encuentra en el Anexo B y tendrá la siguiente tabla de contenido:
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
INTRODUCCIÓN
PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS A DPS´S
GENERALIDADES
ENSAYO CORRIENTE DE FUGA
OBJETIVO
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS A UTILIZAR
EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
PROCEDIMIENTO
7 CONCLUSIONES
o Las adecuaciones implementadas fueron diseñadas para garantizar al máximo la seguridad de las personas, al momento de ejecutar los ensayos en el campo de pruebas.
o La empresa tendrá un beneficio ya que las implementaciones reducen al máximo la exposición a riesgos de tipo eléctrico y mecánico, ya que la manera que se encontraba el campo de pruebas, existía un riesgo latente y se podría generar un accidente.
o Con ayuda de las guías se tendrá un soporte técnico para el desarrollo de estas pruebas, y se utilizará como entrenamiento de futuras personas que lleguen a desarrollar este tipo de ensayos.
o La guía de seguridad proporcionara los ítems necesarios, de cómo se debe preparar una persona en el desarrollo de las pruebas, y en las condiciones en las que debe estar para el desarrollo de las mismas.
8 BIBLIOGRAFÍA
[1] “Electricos internacional LTDA,” 2017. .
[2] A. General and T. D. E. Contenido, “RETIE 2013,” 2013.
9 ANEXOS
9.1 ANEXO A: GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS ELÉCTRICOS
A FUSIBLES.
9.2 ANEXO B: GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS ELÉCTRICOS
A DPS´s.
9.3 ANEXO C: GUÍA DE SEGURIDAD DENTRO DEL CAMPO DE ENSAYOS.
9.4 ANEXO D: PLANO ELÉCTRICO Y ARQUITECTÓNICO.
ANEXO A
GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS ELÉCTRICOS A FUSIBLES.
1 INTRODUCCIÓN
Esta guía tiene como objetivo ser un apoyo en el desarrollo de procedimientos dentro del campo de ensayos, que permitan obtener la información necesaria y el análisis pertinente de los datos obtenidos.
2 PROCEDIMIENTO ENSAYO A FUSIBLES
2.1 GENERALIDADES:
Como requisito, los fusibles fabricados deben someterse a unos ensayos exigido por la Normas NTC 2132:2006, esta norma habla acerca las características Tiempo-Corriente, el cual se desarrollarán para fusibles de media tensión con corriente nominal de 100 o 140 [A].
2.2 ENSAYO TIEMPO CORRIENTE
2.2.1 OBJETIVO
Este procedimiento tiene como objetivo principal comprobar las características de Tiempo-Corriente establecidas por la norma NTC 2132:2006, verificando la construcción del fusible y si los resultados obtenidos están dentro de las curvas establecida para este tipo de fusibles.
2.2.2 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Para el desarrollo de esta prueba, se cuenta con el circuito Figura 10 Circuito de
prueba.
El circuito está compuesto por:
o Un transformador de 100[KVA] con una tensión 208/600[V] (Figura 11).
o Un banco resistivo variable rango 0 – 0,19 [Ω] (Figura 12).
o Dos cortacircuitos uno A ubicado en el lado del alta del transformador y uno
B ubicado en el lado de baja del transformador.
o Tablero de mando (Figura 14).
Figura 11 Transformador 100kVA 208/600V
Figura 10 Circuito de prueba
Figura 14 Tablero de control
Para el control de la energización del circuito se estableció un circuito de mando, el cual
está compuesto por un contactor, temporizador y pulsador.
Figura 15 Circuito de control
Figura 12 Banco resistivo
Figura 13 Cortacircuitos lado de alta y baja
Para la medición de la corriente y el tiempo de accionamiento del fusible, se utiliza el osciloscopio Fluke 190 – 204 (Figura 16), con la pinza 80i 1000s (Figura
17).
Se utilizarán herramientas de mano como llaves fijas o ajustables (Figura 18).
Figura 18 Llaves fijas dieléctricas
2.2.3 EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL.
Para el desarrollo de esta prueba se debe contar con los elementos de
protección adecuados los cuales deben ser:
o Guantes dieléctricos de baja tensión.
o Botas dieléctricas.
o Gafas de seguridad.
o Elementos de protección auditiva.
Figura 16 Osciloscopio fluke 190 Figura 17 Pinza amperimétrica
2.2.4 PROCEDIMIENTO.
1. Como primer paso se debe dar cumplimiento a la totalidad de la guía
de seguridad, que se encuentra en el campo de ensayos. También se
debe hacer una revisión de los elementos de protección personal
(EPP) antes de realizar cualquier ensayo.
2. Se debe organizar los fusibles a ensayar, en cumplimiento a la orden
de trabajo para las pruebas.
3. Revisar que la conexión de los elementos que componen el circuito de
prueba que estén correctamente y que se encuentren en buen estado,
para realizar las pruebas, también se debe verificar la buena conexión
de la puesta a tierra del transformador.
4. El fusible de expulsión a probar se debe colocar dentro del portafusible
y a su vez instalarlo en el cortacircuito “A” ubicado en el lado de baja
tensión del transformador, luego se debe colocar un fusible de
protección en su respectivo portafusible e instalarlo en el corta circuito
“B”, ubicado en el lado de alta tensión Figura 13.
5. Para registrar la corriente se coloca en el conductor de baja tensión
del transformador la pinza 80i 1000s, la cual debe estar conectada a
él osciloscopio Fluke 190 – 204. El osciloscopio debe estar
configurado en modo trigger y en espera de la señal Figura 17.
6. En el banco resistivo, que se encuentra ubicado a la izquierda del
transformador, se debe colocar la pinza de color café en una de sus
láminas, ajustando el valor de resistencia, para así generar la
magnitud de corriente que se debe aplicar Figura 12.
7. Salir de la zona de ensayos, cerrar la puerta y dirigirse al circuito de
control, se debe ajustar el temporizador en 0.5 a 1 segundos, para
proteger el equipo en caso de que el fusible no se accione Figura 14.
8. Verificar que todo se encuentra bien conectado, luego accionar el
interruptor que se encuentra en el tablero de automatización, el cual
energiza en circuito de control y enciende la señal visual que indica
que el circuito esta energizado.
9. Accionar el pulsador “on” de color verde que se encuentra en el panel
de control para iniciar la prueba Figura 14.
10. Después de realizada la prueba se debe des-energizar el circuito, con
el interruptor ubicado en el tablero de automatización, verificar que la
señal visual no esté funcionamiento, para poder ingresar a la zona de
ensayos. Si el fusible se acciono se escuchó un estruendo y el
portafusible debió haber caído y quedar colgando.
11. Verificar si el fusible en verdad se acciono o si el temporizador fue el
que interrumpió el paso de corriente.
12. Si el fusible no accionó se procede a cambiarlo para realizar de nuevo
la prueba.
13. Si el fusible accionó, en la pantalla del osciloscopio se puede apreciar
la señal de corriente en la cual se puede saber la magnitud de la
corriente RMS, con ayuda de los cursores y el tiempo de duración de
la onda, desde que se energizó hasta que opere el fusible.
14. Luego se procede a tomar registro de los datos obtenidos en los
formatos ya creador, para proceder a su respectivo análisis y creación
del informe de pruebas.
7
Diagrama de flujo del procedimiento de ensayo a fusibles.
Bibliografía
[1] Fluke (2018). Ilustración de osciloscopio Fluke 190. [Figura 16].
Recuperado de http://www.fluke.com/fluke/eces/ScopeMeters/Fluke-190-
Series-II-Scopemeter.htm?PID=70366.
[2] Fluke 2017. Ilustración de pinza 80i-1000s de Fluke. [Figura 17].
Recuperado de https://accusrc.com/product-Fluke-80i1000s-3771.
[3] Catu (2017). Ilustración de Llaves fijas dieléctricas Catu. [Figura 18].
Recuperado de http://w-handler.com/web/catalogos/senales-acusticas-y-
luminosas.
ANEXO B
GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS ELÉCTRICOS A
DPS´s.
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
Para un uso adecuado del HIPOT, se describirá a continuación las partes que lo
componen, sobre todo cada elemento del tablero de mando y su respectiva
conexión.
Como se aprecia en la Figura 19, se cuenta con una numeración las partes que
compone el tablero de mando del generador de tensión (HIPOT). A continuación,
se dará una breve explicación de cada una de sus partes:
Figura 19 Panel de control del HIPOT
1. Perilla de ajuste de escala de tensión, ya que el transformado con el que se
cuenta tienes dos taps, uno superior y uno inferior, dependiendo del tap se
ajusta la escala a manejar, cuenta con dos una que llega a 60KV, que es el
tap de la mitad y otro que llega a los 120KV que es el tap superior, en este
caso siempre se maneja en la escala alta del tap que va hasta 60KV.
2. Cuenta con un cronometro básico, el cual se ajusta el tiempo en segundos
que desea durar la prueba, cuando termine el tiempo calibrado, suena una
alarma que nos indica que ya transcurrió el tiempo.
3. Este equipo cuenta con un amperímetro analógico el cual cuenta con 2
escalas de lectura, la superior miliamperios (mA) y la inferior en
microamperios (µA).
4. Este es el interruptor que energiza todo el panel.
5. Este es el lugar donde se conecta el retorno, es el cable de color negro que
cierra el circuito en el desarrollo de la prueba.
6. Esta perilla ajusta la escala que deseamos observar en el amperímetro, las
escalas con las que cuentan son: Microamperios, miliamperios y los múltiplos
de miliamperios que son x10 y por x100.
7. Esta sección es la que nos enciende la perilla ajustable de tensión, cuenta
con dos pulsadores un on y el otro off, los cuales tienen un led que indica
cual está operando.
8. Esta perilla es la que nos ayuda a ajusta la tensión que deseamos calibrar,
la cual se ve reflejada en el voltímetro.
9. Esta es la conexión a tierra del panel de control, la cual debe estar
debidamente puesta a tierra cuando se energice el tablero.
10. Cuenta con un voltímetro analógico que el cual tiene dos tipos de escala,
dependiendo del tap que se esté manejando, que sería la escala alta y la
escala baja y se controla con la perrilla que se encuentra con el número 1 En
esta lista.
1 INTRODUCCIÓN.
Esta guía tiene como objetivo ser un apoyo en el desarrollo de procedimientos dentro del campo de pruebas, que permitan obtener la información necesaria y el análisis pertinente de los datos obtenidos.
2 PROCEDIMIENTO ENSAYO A DPS´s.
2.1 GENERALIDADES:
En ámbitos de política de calidad, a los DPS´s fabricados por Eléctricos
internacional LTDA, se les debe realizar un ensayo a los varistores que los
componen, el ensayo consiste en aplicar el MCOV y medir la corriente de fuga,
esto se hace con el fin comprobar la construcción y calidad de estos varistores.
2.2 ENSAYO CORRIENTE DE FUGA.
2.2.1 OBJETIVO.
El objetivo principal de este ensayo es determinar que las condiciones de construcción de los DPS, esto se determina aplicándole la Uc (Tensión máxima de operación continua o MCOV por sus siglas en ingles) y así medir la corriente de fuga del varistor y determinar que esta corriente se encuentre dentro de los límites establecidos.
2.2.2 EQUIPOS Y HERRAMIENTAS A UTILIZAR.
Para el desarrollo de este se ensayó se utilizarán los siguientes elementos:
o Fuente AC variable ALT 120/60 (HIPOT).
Figura 20 HIPOT
o Llaves fijas y ajustables
Figura 21 Llave fijas y ajustables
2.2.3 EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL.
Para el desarrollo de este ensayo se debe utilizar los elementos de protección personal para tal fin, tales como:
o Guantes dieléctricos.
o Botas dieléctricas.
o Gafas de seguridad con protección UV para uso eléctrico o
careta protectora de arco eléctrico.
2.2.4 PROCEDIMIENTO.
1. Como primer paso se debe dar cumplimiento a la totalidad de la guía
de seguridad, que se encuentra en el laboratorio. También se debe
hacer una revisión de los elementos de protección personal (EPP)
antes de realizar cualquier ensayo, se debe revisar la conexión a tierra
tanto de la perdiga, como del transformador y del tablero de control.
2. Se debe organizar los DPS´s a probar, según la orden de trabajo.
3. Observar en las características del DPS el MCOV el cual se le debe
aplicar, dependiendo de su tensión nominal.
4. Posicionar el DPS en la base de ensayo, que se encuentra dentro de
la zona de potencia, protegida por la reja azul.
5. Luego se debe conectar la pinza que sale del transformador toroidal
de color negro, en uno de los extremos del DPS.
6. A su vez se debe conectar la pinza de color negro que viene del panel
de control en el otro extremo del DPS.
7. Salir de la zona de potencia y ajusta la puerta para dar inicio a la
prueba. Dirigirse al tablero de control.
8. A mano izquierda viendo el tablero se encuentra un interruptor on/off,
se procede a oprimir el botón “on”, energizando la fuente AC y una
señal visual que nos indica que se está en proceso de prueba.
9. A continuación, se energiza la Fuente AC moviendo el interruptor
principal del tablero, luego se oprime el pulsador “on” de la parte
derecha de la fuente AC y se procede a calibrar la tensión máxima de
operación continua (MCOV). Esta se calibra con el voltímetro que se
encuentra en el panel de control de la fuente AC.
10. La tensión aplicada debe estar por 10 segundos, y se procede a tomar
registro de la corriente con el amperímetro, que cuenta la fuente AC.
Este valor no debe superar los 0.5mA por DPS.
11. Se registran los datos obtenidos por cada DPS, se debe crear un
informe con los datos de tensión aplicada y de corriente de fuga
medida identificando cada DPS, para llevar un control de los
productos.
Diagrama de flujo del procedimiento de ensayo a DPS´s.
ANEXO C
GUÍA DE SEGURIDAD DENTRO DEL CAMPO DE ENSAYOS.
Para el desarrollo de las pruebas dentro del campo de ensayos se tendrá que
cumplir unas mínimas normas de seguridad, las cuales se expondrán a
continuación:
1) Para cualquier prueba se debe realizar mínimo con 2 personas, nunca trabaje solo.
2) Se debe cumplir con los elementos de protección personal necesarios, como son guantes dieléctricos, gafas de seguridad, protección auditiva, botas dieléctricas y ropa de algodón preferiblemente.
3) No utilizar ningún tipo de accesorio metálico, como anillos, pulseras, cadenas durante el desarrollo de la prueba.
4) Respetar las distancias de seguridad, que están demarcadas en el piso.
5) Ninguna persona debe estar dentro de la zona de pruebas cuando se esté ejecutando alguna de estas.
6) Se deben seguir las 5 reglas de oro para trabajos eléctricos en caso de que apliquen todas, las cuales se especifican a continuación:
Prueba a DPS´s.
En el desarrollo de esta prueba se debe garantizar al máximo la seguridad, por esta razón se adaptará las 5 reglas de oro, en el desarrollo de este ensayo.
Efectuar el corte visible de todas las fuentes de tensión.
En el momento de haber ejecutado el ensayo y antes de entrar a la zona de potencia, se debe verificar que la fuente de tensión se ha des-energizado, la luz rotativa nos indica cuando no está energizado.
Condenación o bloqueo.
Verificar ausencia de tensión en cada una de las fases.
Se debe verificar con un probador de fase que no se encuentra energizado ya sea en el lado de alta o baja tensión del transformador.
Puesta a tierra y corto circuito de todas las posibles fuentes de tensión que incidan en la zona de trabajo.
Después de des-energizar el circuito de prueba y verificar la ausencia de tensión, se debe colocar a tierra en la parte de baja tensión del transformador, sobre el portafusible.
Señalizar y delimitar la zona de trabajo.
Prueba a fusibles.
Efectuar el corte visible de todas las fuentes de tensión.
Después de ejecutar el ensayo se debe des-energizar la fuente AC, colocando a cero la perilla de tensión y apagando el pulsador y el interruptor principal, el circuito cuenta con un final de carrera que des-energiza el circuito cuando se abre la puerta, el cual también apaga la lámpara rotativa que indica que el circuito esta energizado.
Verificar ausencia de tensión en cada una de las fases.
Se debe verificar que la fuente no está induciendo tensión, con el voltímetro que tiene la fuente AC.
Puesta a tierra y corto circuito de todas las posibles fuentes de tensión que incidan en la zona de trabajo.
Lo primero que se debe hacer al entrar a la zona de ensayos es aterrizar el transformador toroidal, con la pértiga que se encuentra dentro de la zona, y dejarla sobre el transformador por seguridad, para poder manipular el elemento ensayado.
Bibliografía
[1] High Voltage (2010). Ilustración de panel de control HIPOT 120/60. [Figura
19]. Recuperado de http://userequip.com/files/specs/6267/ALT-
120%20Manual%20Complete_2k10.pdf.
[2] High Voltage (2010). Ilustración HIPOT 120/60. [Figura 20]. Recuperado de
http://userequip.com/files/specs/6267/ALT-
120%20Manual%20Complete_2k10.pdf
[3] Catu (2017). Ilustración de Llaves fijas dieléctricas Catu. [Figura 21].
Recuperado de http://w-handler.com/web/catalogos/senales-acusticas-y-
luminosas.
ANEXO D, PLANO ELÉCTRICO Y ARQUITECTÓNICO.
GLOSARIO.
DPS: Dispositivo de protección contra sobretensiones.
MCOV: Tensión máxima de operación en régimen continúo.
HIPOT: Alta potencia.
SG-SST: Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo
