Principios de Seguridad para el trabajo en líneas aéreas

energizadas.

Temas de discusión

• Introducción.• Principio básico que permite el trabajo en caliente.• Impedancia del cuerpo Humano.• Métodos para el mantenimiento en caliente. • Concepto de Distancia de Seguridad. • Principales medidas de seguridad para aplicar el

trabajo en caliente.• Equipos y herramientas para trabajo en caliente. 

Introducción

• Surge en la década del 10 en los EEUU.• En 1942 aparece un artículo en la revista

Bohemia que detalla esta actividad en líneas de 33 kV en la región de Oriente Sur.

• En 1974 se generaliza a todas las provincias del país, alcanzándose en la década de los 80 los más altos niveles de mantenimiento en caliente.

Brigada de linieros en 1914.

Brigadas de linieros en la actualidad.

Brigadas trabajando con técnicas de guantes

Trabajo a potencial en línea aérea de transmisión

Trabajos en líneas energizadas

En Cuba se ha trabajado en caliente desde hace al menos 60 años.

La técnica de guantes de goma se emplea hasta 15 kV, la técnica de varas hasta 220 kV y con la técnica de mano limpia, existe una brigada que trabaja hasta 220 kV.

Además se realiza el lavado en caliente del aislamiento y equipos a todos los niveles de voltaje presentes en el sistema.

Principio básico de seguridad.

• Se fundamenta en limitar el paso de la corriente eléctrica a través del operario a valores permisibles e imperceptibles para el organismo humano , mediante el empleo de herramientas y accesorios dieléctricos , con los cuales se pueden realizar tareas en las partes vivas del sistema.

Circuito equivalente simplificado del cuerpo humano para un contacto mano - pie.

Método a contacto. R1 + R3

Método a Potencial. R3

Método a distancia. R1

 

Efectos físicos de la corriente eléctrica

Corriente en mA Efectos

< 1 No se percibe .

1 - 8 Sensación de shock no doloroso . Duda.

8 - 15 Shock doloroso .

15 - 20 Shock doloroso y pérdida del control muscular.

20 - 50 Contracciones musculares severas .

50 - 100 Posible fallo del corazón.

100 - 200 Probable falla del corazón, fibrilación ventricular.

> 200 Quemaduras severas y/o falla del corazón

Situación actual.

• Para la realización de trabajos con la técnica de varas, en las OBE existen 19 brigadas y 25 carretillas, las que necesitan completarse , pero que de manera general pueden realizar acciones en caliente

• La utilización de estas técnicas a nivel del Sistema alcanza solo el 12% del mantenimiento, lo que indica que es imprescindible su rescate.

Situación actual.

• Para el método a contacto, se han incorporado hasta la fecha 47 módulos completos aptos para trabajos hasta 15 kV. Se está preparando el personal para ellos. Se continua el proceso de compras y preparación de personal.

• Los equipos para lavado en caliente de las líneas aéreas están fuera de servicio.

• Los operarios no se sienten motivados para realizar estas tareas, influyendo problemas salariales y de condiciones de trabajo.

Concepto de distancia de seguridad.

• Es la separación mínima que debe existir entre cualquier parte del cuerpo humano y cualquier punto con potencial permanente, ya sea por el aire o a través de una herramienta aislante, que garantiza la seguridad de personal.

  

Componentes de la distancia de seguridad

Componente de arco (CA).Es la distancia para la cual se pierde el aislamiento y se establece el arco eléctrico, en dependencia del potencial aplicado. Esta distancia depende de los sobre - voltajes internos que pueden aparecer en el sistema y es afectada por los factores climáticos.

 

 

Componente de seguridad (CS). Es la distancia que añadida a la componente de arco (CA) asegura que el aislamiento no falle y no se establezca el arco eléctrico cuando un voltaje es aplicado.

Componente eléctrico. Está dado por la suma de CA y CS

 

Componentes de la distancia de seguridad

Como la ubicación del hombre dentro del área de trabajo con puntos permanentes de potencial puede implicar, debido a los movimientos que él puede ejecutar, que algunos puntos del cuerpo estén a una distancia menor que la suma de los componentes anteriores ( CA + CS ) es necesario establecer un nuevo componente que contemple esta situación y que dependerá del grupo de riesgo bajo consideración.

 

Componente normativo (CN)

Distancia de seguridad. Para voltajes entre 1.1 y 72 kV el componente eléctrico de

la distancia mínima de seguridad o de aproximación está basado en la American National Standart Institute ANSI y se calcula por la expresión:

  D Vmax . pu / 124 1.63

  Donde:

D Componente eléctrico.

V max Voltaje máximo RMS línea a tierra kV.

Pu Voltaje Máximo transiente en por unidad.

Valores de la componente eléctrica de la DS.

En base a los valores anteriores, se han calculado las siguientes componentes eléctricas, considerando un transiente de 3,0 pu.

  Voltaje fase a fase Distancia en pies

15 kV 0,08 36 kV 0,33 46 kV 0,49 72,5 kV 1,03

Voltaje de trabajo Distancia de Seguridad

2.1 a 15 2' - 0"

15.1 a 35 2' - 4"

35.1 a 46 2' - 6"

46.1 a 72.5 3' - 0"

72.6 a 121 3' - 4”

138 a 145 3' - 6"

161 a 169 3' - 8”

230 a 242 5' - 0”

Valores de Distancia de Seguridad según OSHA.

Distancia de seguridad.La distancia de seguridad Será:

DS = CE + CN

Distancia de seguridad para una línea de distribución primaria.

pu Peso del conductor por unidad .L1 .L2 Longitudes de los tramos adyacentes T0. Tensión del conductor.F Flecha del conductor.

F

LpuTo

TvTvT

TrLL

puP

r

8

2

2

21

21

Calculo del peso del conductor en la estructura de trabajo.

Calculo para uso práctico.

pu. Peso del conductor por unidad de longitud.

L1 y L2. Longitudes de los tramos adyacentes al punto de trabajo.

FS Factor de seguridad, su valor 2.

F

LpuTo

TvTvT

TrLL

puP

r

8

2

2

21

21

F

LpuTo

TvTvT

TrLL

puP

r

8

2

2

21

21

FSLL

puP

2

21

Principales medidas de seguridad para aplicar el trabajo en caliente.

 

• Planificación detallada del trabajo a ejecutar. • Mantener en todo momento las Distancias de Seguridad

establecidas.• Dar a cada herramienta el uso para el cual está diseñada.• No sobrepasar las cargas mecánicas especificadas por el

fabricante para cada herramienta.• Cumplir los ciclos de comprobación dieléctrica de las

herramientas.• Seguir en todo momento los Procedimientos de Seguridad y

de Trabajo aprobados por la Empresa.• Mantener las herramientas en perfecto estado técnico.

 

Requisitos a cumplir por las herramientas para líneas vivas.

• Excelentes características dieléctricas.

• Resistencia mecánica máxima.

• Peso mínimo.

Pértigas aislantes.• De soporte o compresión.

Conocidas como Varas de levante y Varas laterales

de acuerdo a la función que realizan, se fabrican con diámetros entre 1½ y 3 pulgadas y de longitudes entre 10 y 16 pies. Su función es sólo para controlar el peso de los conductores. No se usan para el control de las tensiones mecánicas.

Pértigas aislantes.• Tensoras. Como su nombre indica se usan para el control de las tensiones

mecánicas en las líneas. Se fabrican de diámetros entre 1 ¼ y 1 ½ pulgadas, siendo su resistencia de 3500 y 6000 libras respectivamente.También varios tipos según su función.Se les conoce como Sargentos.

Tipo C

Tipo Espiral

Tipo rodillo

Pértigas aislantes

• Universales.

Es una herramienta diseñada para manejar directamente por el liniero, a la cual se le acoplan diferentes aditamentos en sus extremos para permitir la realización de las tareas sin necesidad de tocar las partes vivas. Son las manos de los operarios y no resisten esfuerzos mecánicos salvo los que impone su manipulación.En ambos extremos equipadas con un terminal universal al cual se hace el acople.

Accesorios para varas universales.• Dispositivos que permiten mediante su acople a una vara

universal desarrollar tareas de todo tipo manteniéndose a distancia de las partes vivas.

Elementos metálicos.

• Fabricados con aleaciones metálicas de aluminio que los hacen ligeros y fuertes y bajo un estricto control de la calidad que garantiza cero fallas. Su empleo es limitado al soporte de pesos y tensiones y su función generalmente es fijar a las estructuras las diferentes varas que se emplearan en el movimiento de los conductores.

Silletas ( Burro ). Diseñadas para soportar y asegurar las pértigas sobre la

estructura. Consta de dos partes: Base y Mordaza.

• Base: Es el elemento de fijación al poste , lo que se realiza mediante un mecanismo de cierre y bloqueo de cadena.

• Mordaza: Es el elemento que fija la vara a la silleta, su diámetro debe coincidir con el de la vara que se emplea.

Silleta de elevación De igual función a la anterior, diseñadas para soportar y elevar

conductores aproximadamente 2 pies .Consta de dos partes: Base y Brazo.

• Base: Para fijar la silleta al poste mediante un mecanismo de cadena.

• Brazo: Para fijar la vara a su terminal tipo clevis y permitir el desplazamiento. Se diseñan de dos longitudes de 20 y 36 pulgadas .

Cargas mecánicas que soportan los elementos metálicos para trabajos en líneas energizadas.

• Silletas.

Con extensión. 800 libras

Sin extensión . 1000 libras

• Silletas de elevación. 1500 libras

• Collarín de argollas. 1000 libras

• Extensión de cadenas. 2500 libras

Protectores rígidos.

Diseñados para cubrir las partes energizadas cuando se necesita reducir la distancia mínima de seguridad. Se fabrican de varias clase de aislamiento 15 , 25 y 46 kV fase- fase.

Normalmente son de polietileno reticulado de alta densidad y de coloración amarilla o roja.

Protectores de conductores.

Protector de Drop-Out.

Protector de aisladores en remates.

Protector de aisladores de pedestal.

Protector de aisladores de pedestal para

acoplar con tubos de 46 kV.

Protector de cruceta para aisladores tipo pin.

Protector de cruceta para aisladores tipo pedestal.

Normas vigentes para la comprobación de los equipos.

NRIB 459.82 Comprobación de guantes de goma.

NRIB 816.86 Pruebas a varas de plástico para trabajos en caliente.

NRIB NRIB 817.86 Técnicas de seguridad. Pruebas y mantenimiento de varas de madera para trabajos en líneas energizadas. Metodología.

 

 

Disposiciones típicas de trabajo con técnica de varas.

• Disposición Lateral A.

• Disposición Lateral B.

• Disposición Central.

Disposición Lateral A.  

Disposición Lateral D.

Disposición Lateral C. 

Disposición Central. 

 

 

 

Cargas de trabajo para las diferentes disposiciones.

Disposición levante lateral Montura Carga útil

Lateral A 2½ x 10 1½ x 10 Burro 275

Lateral B 2½ x 10 1½ x 10 Burro 275

Lateral C 2½ x 10 1½ x 10 Caballo 475

Lateral D 2½ x 10 1½ x 10 Burro 130

Central 2½ x 10 - Burro 750

Equipos de Goma.

• Tipo I . Fabricados a partir de caucho natural, son muy flexibles y poco

resistentes a la oxidación del ozono.

• Tipo II. Fabricados a partir de cauchos sintéticos, llamados elastómeros, son menos flexibles pero mucho más resistentes a la oxidación con ozono.

Clasificación del equipamiento de goma.

0 1000 5000 I 7500 10000

II 17000 20000

III 26500 30000 IV 36000 40000

Clase

Tensión Máxima.

de uso C.A. ( V )

Tensión de prueba

C.A. ( V )

0 1000 5000

I 7500 10000

II 17000 20000

III 26500 30000

IV 36000 40000

    

Protectores de conductores

Plataforma aislada y giratoria.

Carga útil de trabajo 500 libras.

Posibilidad de giro de 180º.

Aislamiento para sistemas de 15kV.

Cruceta auxiliar tipo T.

Carga máxima 600 libras, 150 en cada gancho con desbalance máximo de 150 libras.

Soporte temporal de conductores.

Carga útil 150 libras.

Comprobación de guantes por inflado.

Inflado manual Inflado con máquina

Principales medidas de seguridad para aplicar el método a contacto.

• Mantener definidas y conciente las dos zonas de protección.

• No sobrepasar las cargas mecánicas especificadas para cada herramienta.

• Mantener el ciclo de comprobación dieléctrica de las herramientas.

• Seguir en todo momento los procedimientos de seguridad y de trabajo aprobados por la empresa.

• Mantener las herramientas en perfecto estado técnico.

• Dar a cada herramienta el uso para el cual fue diseñada.

Técnica de trabajo en contacto hasta 15 kV.

Se definen dos barreras de seguridad.

• Primera zona de protección.

Protege al operario del contacto intencional con las partes energizadas del sistema, se logra con el uso de guantes y mangas de goma dieléctricas.

Técnica de trabajo en contacto hasta 15 kV.

• Segunda zona de protección.

Protege al operario del contacto accidental no intencional con partes o equipos a potencial o diferente potencial, que pudieran constituir el punto de salida de la corriente en caso de existir un contacto eléctrico. Se logra con el empleo de

plataformas o cestas aisladas y otras protecciones.