Cabinas subterraneas

Manual de Redes Subterrneas del Centro Histrico de la Ciudad De Cuenca

Johnson Aucapia Q. Carlos Pesantez M. 1-

CAPITULO I

DESCRIPCION DE LAS CABINAS SUBTERRANEAS

1. 1 INTRODUCCION La distribucin de energa elctrica en el centro histrico de la ciudad de Cuenca

se realiza por medio de un sistema subterrneo en media y baja tensin, para

ello existen 39 Cabinas Subterrneas que fueron diseadas con dimensiones de

5m. de largo por 3m. de ancho y 2.5m. de altura, lo suficientemente amplias y

cmodas para instalar cada uno de los equipos que componen las cabinas

subterrneas, adems brinda mayor seguridad y facilidad para operar y realizar

maniobras, su ubicacin est bajo el nivel de la calzada.

En la parte superior tenemos una tapa metlica de doble hoja con una dimensin

de 1 metro cuadrado fija a la base metlica (figura 1.1), que permite el ingreso a

la cabina a travs de una escalera metlica tipo bombero. (figura 1.2)

Figura 1.1.- Tapa Metlica. Figura 1.2.- Escalera Metlica.

En el interior de la Cabina Subterrnea tenemos una fundicin de hormign

sobre la cual van todos sus quipos componentes, en la misma fundicin tenemos

unas canaletas de 40cm. de ancho por 0.60cm. de profundidad, las canaletas

estn destinadas para el tendido de cables tanto de Alta y Baja Tensin. (figura

1.3)



Figura 1.3.- Canaletas para tendido de cables.

Tienen un desnivel del 0.5% hacia un pozo o fosa que sobre el nivel de la losa

est a un desnivel de -1m. en donde la fosa de recoleccin recibe lquidos que

pueden ingresar a la cabina, estos lquidos son evacuados mediante una bomba

elctrica a travs de un ducto de 2 pulgadas que est conectado al sistema de

alcantarillado de las diferentes calles donde se ubican las cabinas. (Figura 1.4).

Figura 1.4.- Bomba de evacuacin de agua.

La bomba de evacuacin de lquidos funciona con un voltaje de 110V. con un

motor de 0.5HP, esta bomba tiene la caracterstica que posee una boya flotante

con dos contactos internos, en el momento que sube el nivel del lquido en la

fosa, la boya de la bomba se eleva con este lquido llegando a una cierta

posicin en la que los contactos se unen y provoca que la bomba funcione y

evacue el agua.



Una vez evacuado los lquidos la boya descender, los contactos se separan y

desactivaran el funcionamiento de la bomba.

Las paredes o muros son de hormign armado enlucidas, construidas tomando

en cuenta los ductos destinados a la ventilacin tanto de entrada como de salida

de aire, estos ductos son de PVC con un dimetro de 30 cm. (Figura 1.5)

Figura 1.5.- Muros, paredes y pisos de las Cabinas.

La entrada del aire se realiza a nivel del transformador, para lo cual en el ducto

se encuentra instalado un ventilador con motor trifsico de 0.5HP, con 1725

RPM y con una temperatura de funcionamiento hasta de 40C, el mismo que

provoca el ingreso del aire del exterior al interior en gran cantidad y va

directamente hacia el transformador que es elemento de mayor cuidado con la

temperatura. (Figura 1.6)



Figura 1.6.- Ventilador.

La salida del aire se permite mediante otro ducto que se encuentra en la parte

superior de la cabina, para que el aire caliente interno evacue la cabina con

mayor rapidez se encuentra instalado un extractor de aire que tiene un motor

trifsico de 0.5 HP, con 1710 RPM, el cual es el encargado de sacar el aire

caliente del interior al exterior de la cabina. Figura 1.7

Figura 1.7.- Extractor de aire.



En la parte exterior de la cabina a nivel de la acera, tanto en la entrada como en

la salida de aire existen unas cajas con armazn de tool y platinas colocadas de

forma que permiten la ventilacin. (Figura 1.8).

Figura 1.8.- Caja de entrada y salida de aire.

Los motores trifsicos de los ventiladores no pueden estar funcionando

continuamente sin detenerse, es por eso que su funcionamiento est controlado

por la temperatura de la misma cabina mediante un termostato que est

conectado a un contactr que es el elemento que permite o no el paso de voltaje

hacia los motores de ventilacin, segn se calibre la temperatura a la que se

desea que empiecen a funcionar.

En el caso de las cabinas subterrneas el termostato se calibra a 30C, una vez

que sobrepasa esta temperatura en la cabina, el termostato har que se active el

contactor electromagntico haciendo que la energa pase haciendo que

funcionen los motores de ventilacin. En el caso inverso si disminuye la

temperatura el termostato desactivara el contactor y los ventiladores se

apagaran (Figura 1.9)



Figura 1.9.- Termostato

La parte superior que cierra la cabina est formada por una losa fija y dos losas

tapas removibles que comprenden la cubierta.

Las tapas removibles sellan hermticamente la cabina y tienen una dimensin de

0.77 m. por 5.7 m.

Siendo este un espacio necesario y suficiente para introducir los equipos en la

cabina y que puede servir en caso de requerirse el cambio de algn equipo de la

cabina. ( Figura 1.10).

Figura 1.10.- Losa de Tapas superiores removibles.



1.2 DUCTOS DE EVACUACION DE CABLES Entre las partes ms importantes del diseo de las cabinas estn los ductos de

salida y entrada de cables de Alta y Baja Tensin para los diferentes circuitos.

Estos ductos tienen una dimensin de 0,60m por 0.60m, siendo un espacio

suficiente para el ingreso y salida de los cables subterrneos.

En la parte superior tienen tapas de hormign removibles que nos permiten el

acceso hacia los cables cuando las circunstancias lo requieran, se pueden

apreciar en la figura 1.11.

Figura 1.11.- Ductos de entrada y salida de cables.

1.3 DISTRIBUCION DE ESPACIOS DENTRO DE LAS CABINAS Como se dijo al inicio de este capitulo, las cabinas fueron diseadas con el

suficiente espacio para que todos sus equipos vayan distribuidos de una manera

sincronizada la cual se detalla a continuacin en la figuras 1.12, 1.13, 1.14.



Figura 1.12.- Vista superior de la distribucin de espacios.

Figura 1.13.- Ubicacin de Unidad Encapsulada y Figura 1.14.- Ubicacin del Tablero de B.T.

delTransformador.

1.4 TIPOS DE TRANSFORMADORES UTILIZADOS



En las cabinas subterrneas estn instalados transformadores de distribucin

trifsicos convencionales, conectados a 6,3KV,con una frecuencia de 60 Hz. Su

ventilacin es mediante aire normal y su refrigeracin es de aceite ( OA ), para

operacin interior y a 2100 msnm.

Se encuentran instalados transformadores Siemens, que van desde 150, 200,

250, 300, 350 y 400 KVA. Con voltajes de 210/121V. y un grupo de conexin

Dyn5, taps +-5%.

Este elemento va ubicado sobre una superficie de loza de 0.70m. por 0.60m.

debajo de las tapas removibles . (Figura 1.15 ).

Figura 1.15.- Transformador Siemens

1.5 EXPLICACION DE LA UNIDAD ENCAPSULADA. La unidad encapsulada o CTC. F ( Ver 3.1), es un equipo moderno y compacto

se utiliza para controlar la red y proteger el transformador de distribucin.

Este equipo va colocado sobre la fosa o pozo de recoleccin de lquidos por el

espacio que existe debajo de la Unidad Encapsulada para las entradas y salidas

de cables de alta tensin. (Figuras 1.16 y 1.17).

El funcionamiento de la unidad encapsulada s vera detalladamente en el

Capitulo III.



Figura 1.16.- Unidad Encapsulada Figura 1.17.- Conexin de cables a U. E.

1.6 DESCRIPCION DE LOS TABLEROS PARA BAJA TENSION. A este tablero tambin se le puede denominar como Armario de Distribucin,

tiene las siguientes dimensiones: 1.07 m. de ancho, 2 m. de alto y 0,23m de

fondo. En su interior alberga interruptores termomagnticos tripolares para

proteccin y operacin de los circuitos de baja tensin, y 2 a 3 interruptores

termomagnticos bipolares para proteccin y operacin de alumbrado pblico.

(figuras 1.18 y 1.19)

La cantidad de interruptores termomagnticos depende del nmero de circuitos

de baja tensin y de alumbrado pblico, por lo general son: 8 para circuitos de

B.T. y 2 interruptores para alumbrado.

Los interruptores termomagnticos van conectados a unas barras de cobre que

estn alimentadas directamente de los bushins de baja tensin del

transformador. Existen dos barras por fase con una seccin de 40 mm. por

10mm.que se ubican en la parte superior del tablero, tambin incluye una barra

para el neutro y puesta a tierra con iguales dimensiones, y est ubicada en la

parte inferior del tablero .



Figura 1.18.- Tablero de B.T. Figura 1.19.- Vista interior del Tablero de B.T.

1.7 TIPOS DE EQUIPOS PREMOLDEADOS. En algunas cabinas que se necesitan alimentar dos o ms acometidas o

derivaciones en Media Tensin se utilizan los equipos premoldeados.

Se tienen dos tipos bsicos premoldeados monopolares en forma de "T", y

monopolares en forma de "Codo", los dos aseguran una correcta continuidad

elctrica, buen aislamiento y una puesta a tierra adecuada de la pantalla, as

mismo presentan gran versatilidad en cuanto en que permiten adicionar o quitar

derivaciones segn sean las necesidades.

Los codos adicionalmente se presentan con opcin de rompe carga. Su

instalacin es sencilla, no requiere de herramientas especiales, excepto una que

proporciona el fabricante, los juegos vienen con silicn, grasa, paos para la

limpieza. (Figura 1.20)



Figura 1.20.- Equipos Premoldeados.

Tienen la ventaja de ser reutilizables sus caractersticas son:

* Aislamiento: para 15 KV.

* BIL: 110 KV.

* Corriente Nominal: 600 A.

Van montados en los soportes diseados para estos, de manera que guardan

armona, de fcil acceso e identificacin. Para la puesta a tierra de la pantalla

est adecuado un conector perno hendido de soporte.

1.8 ZANJAS Y DISTRIBUCION DE CABLES Se denominan zanjas a las excavaciones realizadas ya sea en las veredas o en

las calzadas, con el propsito de albergar los conductores de energa elctrica

de alta y/o baja tensin, que se entierran directamente en el interior de la zanja,

o con proteccin de tubera.

Se utiliza con conductores enterrados directamente en la zanja cuando no han

de soportar esfuerzos mecnicos de consideracin, y con proteccin de tubera

cuando los conductores estn instalados en sitios que estn sometidos a

esfuerzos de compresin, como por ejemplo el trnsito vehicular, as en las

calzadas estn protegidos dentro de ductos PVC fundidos con hormign,

enterrados a profundidades convenientes.

En casos en los que deban llevarse ms de un circuito, se disean zanjas con

dimensiones apropiadas, si se tienen circuitos de alta y baja tensin en una

misma zanja, los circuitos de alta tensin se colocaran a mayor profundidad que

los de baja tensin.

Con estas consideraciones podemos determinar los siguientes tipos de zanjas:



1.8.1 TIPOS DE ZANJAS

1.8.1.1 ZANJA TIPO 0 Puede albergar un circuito de baja y un circuito de alta tensin, en cualquier

caso puede llevar de uno a dos circuitos de alumbrado. (Figura 1.21).

Figura 1.21.- Zanja Tipo 0.

1.8.1.2 ZANJA TIPO 1 Puede albergar un circuito de alta tensin, un circuito de baja tensin, uno a

tres circuitos de baja tensin. En cualquier caso puede llevar de uno a tres

circuitos de alumbrado. (Figura 1.22).

Figura 1.22.- Zanja Tipo 1.

1.8.1.3 ZANJA TIPO 2



Puede albergar dos circuitos de alta tensin, dos de baja tensin y dos circuitos

de alumbrado pblico.

Figura 1.23.- Zanja tipo 2

1.8.1.4 ZANJA - DUCTO TIPO 1,........9 .- Para albergar segn sea el caso de

1 a 9 ductos de PVC de 4 pulgadas de dimetro. (Figura 1.24)

Figura 1.24.- Zanja tipo 7



En el caso de zanja-ducto una vez enterrados los ductos, se recubren con

concreto, la tubera debe conservar una pendiente mnima de 0.5%, para

conseguir evacuacin de lquidos en caso de existir.

1.9 DISTRIBUCION DE CIRCUITOS CON CABLES DIRECTAMENTE

ENTERRADOSY PROTEGIDOS. Los circuitos con cables directamente enterrados de B.T. y M.T. son protegidos

por un relleno que son compactadas en capas, arena arriba y abajo del cable

para evitar que piedras o materiales puntiagudos daen el recubrimiento exterior,

una hilera de ladrillos para proteger e indicar la presencia de cables de servicio

elctrico, replantillo de piedra y terminado de acera.

Figura 1.25.- Capas de proteccin de cables subterrneos

La distribucin de los circuitos con cables directamente enterrados se los hace

luego de que salen de cada una de las cabinas y recorre las veredas hasta

alimentar a cada una de las viviendas que solicitan el servicio elctrico mediante

empalmes subterrneos de baja tensin que se veran detalladamente en la

seccin 4.7.

1.10 POZOS DE REVISION.

Son excavaciones construidas en los lugares de cambio de direccin de los

cables tendidos, donde los cables pasan de directamente enterrados a ductos o

viceversa, y en los lugares donde se han realizado empalmes de media tensin.

Las dimensiones y detalles se indican en las figura 1.26. Estn construidos de

ladrillo, con paredes lisas, y con un nmero adecuado de ductos para salidas y



entradas de conductores, con ngulos horizontales apropiados de tal manera

que las tapas hermeticen el pozo.

Figura 1.26.- Pozo de Distribucin

Tambin podemos determinar dos tipos de pozos:

1.10.1 TIPOS DE POZOS DE REVISION Son pozos construidos en cambios de direccin y/o empalmes de circuitos de

alta y baja tensin cuando los cables deban introducirse en ductos, en cruces de

una acera a otra, adems y lo ms frecuente en nuestras redes subterrneas en

lugares donde no hay aceras debido a construcciones salidas de lnea de

fbrica.



1.10.2 POZO DE REVISION TIPO 2. Es de mayor volumen que el anterior y est construidos a la salida de cmaras

de transformacin, si hay cambios de direccin en los circuito de alta tensin, si

hay cambios de direccin de un grupo de circuitos de baja tensin y si hay

derivaciones de circuitos de baja tensin.

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