Buenos días al tema nueve del módulo 9.
En este caso estamos en la segunda parte,
en el suministro eléctrico de energía,
los túneles.
Estos son los temas que vamos a tratar.
Durante la clase haremos una introducción,
explicaremos las redes de media tensión
y las acometidas en media.
Tensión; hablaremos de la distribución en baja tensión,
que se hace de los condiciones de redundancia,
y de la fiabilidad de los sistemas,
donde la apuesta Tierra de todas las equipos
y de alimentos metálicos, de la sostenibilidad,
y cómo mejorar la eficiencia energética de los túneles,
y algunos ejemplos hay que tener en cuenta que los túneles
dada la potencia que tienen suelen requerir la alimentación.
En media tensión este suministro eléctrico
se hace, se realiza a todos los equipos que tenemos
y tanto a los equipos del túnel como en sus proximidades
y en las vías de evacuación, y debe de garantizar,
pues, una adecuada fiabilidad y redundancia,
en caso de fallo, o al menos analizarla,
de considerar que pasaría en esos casos debe considerar
las condiciones de simultaneidad tanto para la operación normal
como en caso de incendio en caso de incendio.
Habrá equipos que podamos desconectar como suelen ser el alumbrado exterior
o el alumbrado soleado,
pero hay muchos otros que tienen que encenderse;
y durante una normal operación,
pues habrá algunos elementos que requieran aire acondicionado
del mantenimiento de más que requieran.
También tendrán en cuenta eso
; debe garantizar la seguridad de los usuarios
y los trabajadores ante contactos directos o indirectos
con equipos metálicos o equipos eléctricos,
y nos debe de permitir una operación sostenible.
Las normas principales o las generales de túneles
ya las hemos contado.
Directiva europea y transposición a los distintos países
de la Europa de la Unión Europea o normas internacionales,
como son la mfp a o de países de otros países,
fuera de la de la Unión Europea,
y luego tenemos las específicas propias de la red de media.
Tensión de baja tensión
de los centros de transformación que aquí tenéis,
pues algunas de las que hay que cumplir en España,
como es el Reglamento de baja tensión o el reglamento de alta tensión,
tendrá en cuenta que, según el país donde estéis trabajando
pues podemos llegar a tener a incluso tensiones y frecuencias distintas,
con lo cual es importante tenerlo en cuenta a la hora de.
Nuevamente estamos acostumbrados las tensiones y frecuencias de España,
pero a veces cuando trabajamos fuera
pues tenemos que trabajar otras.
Las normas generales establecen
pues si hay que tener doble acometida o sí requiere grupo
y o requiere ese sistema de alimentación interrumpida
y algunas condiciones en cuanto a resistencia al fuego;
fiabilidad de los sistemas, y no suelen estar entrar mucho
en detalle de cómo hacerlo y demás,
y ya más en las la práctica habitual en los requisitos de cada proyecto
y en las normas concretas de electricidad donde establecemos sí
que el tener en cuenta de eso
que un túnel suele tener tanta potencia que no suele estar.
No suele ser ni rentable
ni permitido por las normas.
Hacerlo en baja tensión
muy pocos casos de túneles hacen baja tensión,
solo cuando hay algún alumbrado y de poca potencia,
en el resto necesitaremos media tensión;
por tanto, tendremos que establecer unas acometidas con las compañías.
Hay que tener en cuenta que cada compañía,
incluso la compañía,
en función de su historia trabajar distintas tensiones,
con lo cual nos podemos encontrar que en cada túnel
tengamos una tensión,
incluso que un mismo túnel, si nos conectamos a dos redes,
tengamos dos tensiones distintas en algunos casos además esa acometida
puede estar lejos y, por tanto poder requerir líneas enterradas
o varias de gran longitud que incluso pueden llegar a requerir estudios
de impacto ambiental y medio medioambientales
e incluso expropiaciones.
Cuando tenemos dos acometidas, pues tenemos dos tensiones.
Tendremos que decidir si dentro del túnel trabajamos a dos tensiones
o hacemos una transformación de esa tensión.
Aquí tenéis un ejemplo en el cual hemos puesto
un transformador lo veremos un poquito más detalles
para que la tensión que tenemos en una cometida uniformizarla
con la que tenemos en la contraria,
y por tanto poder trabajar dentro del túnel
a una misma tensa normalmente tenemos la cometida, suele incluso un centro
se accionamiento de la Compañía.
Sólo entrar en una celda de entrada, salida de protección y de medida,
y a partir de ese punto ya responsabilidad
de la del, del operador del túnel,
a partir de este punto suele ser y por tanto ya toda esta parte
es de operación y mantenimiento de explotados del tema.
Dentro de la parte de media tensión
tendremos celdas que ya proteger y alimentan
a los transformadores que transforman la energía en baja tensión
y que es la que consideremos importante tener en cuenta que si
tengáis centro de transformación en distintas ubicaciones
y tenéis redes entre ellos o incluso en ellos,
hay que establecer unas comunicaciones de seguridad
suficientemente fiables entre las distintas zonas
de las distintas ubicaciones, para los enclavamientos de seguridad
y que no haya operaciones que puedan provocar cortocircuitos.
Esto es de especial precaución.
Si estamos alimentando desde dos compañías distintas
o de la misma compañía de redes distintas
y existiera una posibilidad de conectarlas entre ellas,
que puede implicar un cortocircuito entre ellos
y tirar ambas redes, por tanto, en esos casos
hay que siempre mantener dos elementos
abiertos y una zona totalmente fuera de tensión para evitar
cualquier riesgo de cortocircuito.
Eso requiere complejos sistemas de comunicaciones
y de enclavamiento y coordinación con las compañías
para ver cómo son esas operaciones, no todas las compañías
lo dejan en algunos plazos que lo dejan y requieren unos procedimientos
muy complicados, incluso comunicación
cuando se va a actuar sobre estas zonas muy importante,
determinar el número y ubicación óptima
de los centros de transformación que tendremos a lo largo del túnel.
Esto dependerá de muchas cosas de la longitud que tengamos el túnel
de donde estén ubicados los equipos de gran consumo y demás.
Hay que tener en cuenta que si tenemos que alimentar equipos
de gran potencia a gran distancia las el tendido de cables es muy grande,
por tanto, tendremos que ver esto.
Además, equipos a muy alta distancia de los centros de transformación
requieren protecciones más complicadas para distinguir
lo que es un cortocircuito de un consumo, de una conexión,
de un equipo que consume mucha potencia en el arranque,
a modo de ejemplo ilustrativo, pues es decir,
que hasta túneles de hasta 600 metros hasta 1.000
podríamos hacerlo como un solo, fem uno de sus portales
a partir de 600 ya; tenemos que plantearnos ubicar dos centros
de transformación en portales y a partir de 1.200
en los portales más centros de transformación en el centro,
a distancias normalmente de 1.200.
Esto es muy genérico, es basado en mi experiencia,
pero depende del túnel y de la configuración.
Además, habrá que poner a hacer más o menos centros de transformación.
Incluso podemos llevaba alimentar túneles de hasta 1.800 metros
y recientemente, visto muchísimo más largo que se pretendía alimentar solo
desde una extrema, o sea que todo esto es importante,
tener en cuenta los grandes consumidores,
si tenemos pozos de ventilación
o de drenaje de gran potencia eléctrica,
pues habrá que plantear la conveniencia
o no de ubicar un centro de transformación.
Junto a ellos, como uno de los que tenemos Túnez
para que esté a esa junta esos elementos,
pero la cuenta en todo este estudio de optimización del número de, etc,
es mayor coste por certera de según menor coste
o mayor coste por cables y reducimos el número, etc.
La coste y dificultad de ejecutar la obra civil,
normalmente dentro del túnel e intentamos ponernos
junto a una salida de emergencia o las conexiones entre tubos
y tenemos un junto con tu móvil, calzada obtuvo un túnel, vi tuvo,
o incluso bajo la calzada o en cavernas excavadas en un lateral,
incluso en algunos casos ha llegado a hacer galerías
de bajo el túnel sexto de la guerra,
y tenemos espacio en el inferior de bajo.
La calzada se ha llegado a hacer galerías que solo
son para mantenimiento y donde se disponen esos cuartos técnicos,
lo que permite el acceder a esos cuartos
y el hacer la distribución de la energía de una forma muy fácil
y sin necesidad de cortes de carril para las operaciones de operación
y mantenimiento.
Recojo a continuación varios esquemas ejemplo.
Aquí tenéis una acometida con un cambio de tensión.
Tenemos la de entrada, la desprotección,
la de medida y una protección a un tráfico que no reduce la tensión
a la tensión que queremos de trabajo a partir de aquí hacemos una celda,
parada a ir a otros centros de transformación,
y el alimentación a los transformadores redundantes
que tenemos en nuestra aquí la tenéis en planta.
Cómo hacemos la entrada del exterior?
Hacemos la la protección y la medida,
hacemos la conversión de la tensión y a partir de ahí
y hacemos la protección y distribución a los trazos
y al resto de esta seriedad ya una combatida más sencilla
o un fete más sencilla del cual tenemos una línea exterior
o del propio túnel que la protegemos,
y ya pasamos a los centros de transformación, perdón,
la combatidas,
que en este lado en este caso tenemos también protección y medida.
Si fuera dentro del túnel
no tendríamos normalmente protección y medida,
y alimentamos los dos trozos que tenemos.
Si podemos ir a otros centros de transformación,
aquí tenéis una doble acometida,
que en este caso además es de doble circuito
de la compañía en anillo de la compañía,
por decirlo de alguna forma,
pero que no hemos hecho, unas leyó interior.
Cada trajo a esta sociedad una acometida
y tiene una limitación, pero también una ventaja
es no tenemos ningún riesgo de cortocircuitar a las compañías,
no hay ningún riesgo
y lo único que cada trajo está asociado a cometida;
este trajo está asociado a esta combatida,
mientras que el otro trajo esta Alimer social acometida,
contraria, y lo mismo ocurre, en el contrario,
tenemos las celdas de entrada y salida de la compañía.
La celda ya de protección interior
en nuestro a nuestro trajo donde vemos puesto aquí podíamos
haber tenido también la medida, donde en este caso
la medida está puesta aquí con una entrada
salida y alimentación, a un trajo y salida al otro,
cte donde alimentamos el otro traje físico para la otra compañía.
Esta es una acometida de un túnel sencillo,
en el cual tenemos una única cometida.
Atendemos el transformador del propio cette,
donde está la acometida y nos vamos hasta el trajo
hasta el fete que está en el portal contrario,
nos faltaría el centre, asesoramiento de la Compañía de Jesús
plantes de este, y esto es una nitidez media tensión
con doble acometida.
En este caso, tenemos trazos únicos en cada uno de ellos.
Aquí es donde os he comentado anteriormente
que hay que tener en cuidado porque si cerráramos todo,
estaríamos interconectando las dos redes de distribución,
lo que normalmente no está permitido de aquí si no están en fase las 2,
entre ellas.
Realmente.
Estamos provocando un cortocircuito pasemos ya la parte de distribución,
en baja tensión.
Normalmente, junto a cada centro de transformación,
disponemos unos cuartos eléctricos,
donde disponemos los cuadros generales
de baja tensión que protejan y distribuya la energía
a todos los equipos que tengamos los túneles,
sean los propios cuartos térmicos en los accesos
y en las salidas de emergencia.
Normalmente, cada cuadro general disponemos de varios embarrado,
normalmente, si tenemos suministros distintos trazos distintos o no,
o incluso en algunos casos lo separamos en función
de la criticidad que tenemos o de los servicios que tenemos.
Podemos hacer una embarrada ventiladores
otro para alumbrado, y así para el resto.
En determinados casos
podemos duplicar las barras de cada uno de los sistemas
para garantizar que ante el fallo de uno de ellos o no los trazos,
el la, las consecuencias, se reducen,
o incluso podemos mantener la operación completa.
Aquí tenemos que tener en cuenta que la distribución de energía
difiere mucho edificio en un edificio.
No hay problema de ir a cualquier cuadro secundario,
ver cómo están los mandato térmicos, actual o no en un túnel.
Es difícil acceder al interior, suele requerir cortes de carril,
por tanto, no nos suele ser recomendable
distribuir cuadro secundarios a lo largo del título.
Entonces, de manera general a mí yo prefiero hacer un cuadro general
desde que se distribuya a todos los elementos como medidas alternativas;
a esto podemos hacer en distintas salidas de emergencia
o galería de conexión entre tubos o ubicaciones a lo largo del túnel
como bajo la galería o algo bajo el Túnez
en una galería o cavernas en los laterales.
Podemos distribuir cuadros eléctricos secundarios
desde los que alimentemos todos los equipos.
Desde el cuadro principal, solo atenderíamos los elementos cerca
del portal donde nos encontramos o cerca de este acepte que tenemos
y hay algún caso intermedio de una variación intermedia,
es cuando hacemos cuadros secundarios para los servicios de baja potencia
y todos los equipos de alta potencia de autoconsumo los hacemos, etc.
Como pueden ser los ief a las bombas de drenaje contra esta,
si disponemos cuadros secundarios a lo largo del túnel,
pues hay que tener en cuenta que podamos tener acceso,
qué servicios vamos a traer y, bajo qué seguridad,
normalmente los hacemos, junto a los postes
-solos en el túnel
o en las propias galerías de evacuación,
galería de conexión entre tubos, en estos casos,
cuando hacemos cuadros secundarios distribuidas a que tener
un gran cuidado a la selección de las protecciones,
no sea que el cortocircuito en un solo elemento.
En vez de saltarnos su protección,
nos saltara la protección que alimenta este circuito
y nos quedaríamos como si fuera de muchos servicios importante
para el cálculo del cable, pues el cable se dimensiona.
La sección del cable en cobren aluminio,
se dimensiona para la máxima intensidad,
que requiere distribuir, depende de la potencia del, del,
del equipo que conectemos y de la caída de tensión máxima
que tengamos permitida para alimentar ese,
porque haya tensión suele ser en túneles relativamente largos
o que intentemos alimentar a partir de pocos metros
de 20.000 metros,
tendré principalmente condicionado por la caída de tensión.
La caída de tensión aquí tenéis cómo se calcula,
en función de que sea Trifa, así como monofásico y, sobre todo,
depende de si estamos trabajando en cobre aluminio en aluminio.
Necesitaremos mucha más saciedad, aunque es más barato,
en proporcione por tanto en determinados cables,
sobre todo de media tensión que se hacen en aluminio,
aunque en general
de la distribución secundaria se hacen cobres,
pero también se podría hacer para determinados equipos
de gran potencia de aluminio y, sobre todo,
depende de la longitud que tengamos,
y hay que tener en cuenta que de la caída que nos permitan
de la tensión que las permitan y también depende del factor
de potencia.
Esto lo hablaremos más adelante porque una forma
de reducir en el diseño el coste del túnel
es intentar mejorar los factores de impotencia.
Normalmente, las caídas de tensión que nos deja la norma
depende del tipo de sistema que tengamos,
y de la normativa que apliquemos, pero suele andar entre 3,
cinco en algunos casos extremos,
hasta el siete por 100 normalmente debemos corregir.
El factor de potencia,
como he comentado, que es el desfase entre la tensión y la intensidad,
va provocado por motores,
y otros equipos que provocan este desfase, ya que este desfase,
pues provoca incrementos de pérdida, energía, cables y caídas para estos,
solemos instalar normalmente solo los cuadros generales,
una material de condensadores que corrigen esta este desfase
y la aproximan a 1, de forma que,
según estemos más motores o mayor motores,
en cada momento vamos montando, conectando escalones de condensadores
para intentar aproximar al máximo alumno este factor,
y hay que tener en cuenta en el diseño del sistema eléctrico
que tenemos que dejar un adecuado margen
en la potencia instalada y en el espacio
para futuras circuitos de forma que nos permita afrontar actualizaciones
o cambios de tecnología.
En el futuro, sin tener que cambiar el sistema eléctrico,
que requiere grandes cambiar un sistema eléctrico,
suele requerir grandes afecciones al tráfico y cuartel
y los cálculos de potencia máxima instalada contratada,
pues hay que considerar todos los factores de simultaneidad
y si podemos quitar o no lo que se llama deslastres
de cargas.
Cuando estamos en un incendio,
pues podemos quitar los refuerzos del soleado o del alumbrado exterior
o de determinados servicios que no son esenciales,
pues, como podría ser el aire acondicionado de una sala
de descanso.
Otra serie de cosas.
Como distribuimos en baja tensión a lo largo del túnel,
pues tenemos que hacerlo o bien por bandejas.
Vistas algunas administraciones, no les gusta por la estética,
que tiene.
La implicación que tiene suele ser lo más barato
y lo más fácil luego para la aparecen en el mantenimiento
o en canalizaciones enterradas el hay que tener en cuenta
que si ponemos mucho, si hacemos diversos servicios,
como pueden ser media tensión baja tensión, comunicaciones,
tendremos que hacer una adecuada separación entre ellos
para que no haya interferencias y cumplir las condiciones que fijan
las normas, el canalización enterradas solemos tener
mayor seguridad.
Frente a colisiones, roturas y demás y mayor resistencia al fuego,
determinados servicios deben de alimentarse,
de bajo condición de cables resistente al fuego,
y existen diversos tipos de cables en función de la normativa,
y los ensayos que se aplican hay que prestar especial cuidado
a las elementos o los puntos débiles,
y muchas veces he visto cables resistentes al fuego,
cuyo empalme se hace en la intemperie,
con lo cual cualquier fuego en la zona
fundiría las problemas de plástico y lo rompería,
por tanto normalmente los en Palmés hay que hacerlos en esto,
y si estamos alimentando, como puede ser una luminaria,
que no esté protegido al fuego y pudiera cortocircuitar,
se los cables que la alimentan, pues habría que poner un fusible
en la derivación que tiene algo más estos elementos son muy caros.
Los cofres resistentes a fuego para estas instalaciones,
por tanto y los cables también son relativamente caros.
Por tanto, hay algunas alternativas,
como así instalar el cable dentro de una canalización hormigonada,
o hacer algún tipo de conducto de paneles
que reside que protejan a fuego esos esos cables
o hacer tendidos redundantes o incluso alimentación por cantones,
de forma que, si perdemos un cable, se pierda una zona muy pequeña,
tener en cuenta la estanqueidad de los cuadros eléctricos
y de los distintos circuitos que tengamos,
sobre todo en pozos de drenaje,
teniendo en cuenta dónde se están montando los cuadros eléctricos
y los riesgos para evitar la mente son, son inundaciones ajenas
al túnel,
pero para evitar que un incremento de los niveles de agua
provoquen un cortocircuito que haga que los sistemas dejen
de funcionar en casos singulares.
Podemos analizar la resiliencia del túnel ante efectos exteriores.
Esto es una inundación creo que en un túnel de Valencia
y esto es el 30 ante una ruptura del Canal de Isabel,
se centra todo el agua,
la distribución en baja tensión importante o caso extraordinaria,
pues que en algunos normativas,
en algunos países o para alimentar equipos de muy alta
potencia que estuvieran muy lejos, podemos usar tráfico;
trazos con doble tensión en la.
La parte de baja tensión tendríamos que hacer una doble distribución,
pero esto nos permite reducir la intensidad y, por tanto,
reducir la sección de los cables que necesitamos
para alimentar equipos muy lejanos es un caso se debe considerar
las consecuencias en la operación que tiene que pudiéramos tener
un fallo no solo de acometida sino de cualquiera de los elementos,
por ejemplo en los embarrados es, es raro tener un fallo
en un trabajo,
pero hay que tener en cuenta que ocurriría si tenemos ese fallo
y el tiempo que tardaríamos en repararlo,
las medidas más habituales en este sentido de comer,
doble acometida, doble transformador,
grupos electrógenos, permanentes o móviles
y duplicar.
Como hemos dicho los embarrados, en los cuadros eléctricos.
Todas estas medidas
requieren de sistemas automáticos de conmutaciones,
porque si no es automático requerirán un tiempo
para ir y como tal los servicios críticos, además, deben de conectarse
a una fuente fiable de baterías de red.
Si en algunos casos especiales,
pues, como he visto en el túnel de San Gotardo,
donde lo que la potencia de los equipos es muy,
muy alta y no se puede conseguir con bacterias los que se disponen
de sistemas de conmutación en alta sin paso por entonces esto hay
que tenerlo en cuenta los grupos electrógenos
se suelen disponer en baja tensión,
aunque en algunos casos se hacen en media tensión;
o incluso se dispone un grupo de baja tensión,
como un transformador elevador para conectarlo a la red
de alta tensión; este es un esquema habitual
del sistema redundante con dos anillos
o dos redes de suministro en alta tensión con entrada salida;
por tanto, estamos hablando de una medio
cerrado, no donde se alimentan dos trazos de manera independiente,
con barrotes embarrados distintos e incluso con un grupo electrógeno
en baja que alimenta otra serie de equipos más críticos
y un sistema de alimentación ininterrumpida
que nos permite conectar a los servicios críticos.
En cuanto a la fiabilidad, debemos analizar realmente
el riesgo de fallo y las consecuencias que tiene
y intentar optimizar el sistema eléctrico,
no siempre redundar los equipos y poner más equipos.
Se implica tener una mayor fiabilidad,
siempre implica tener un mayor coste,
tanto de instalación como de operación, de mantenimiento,
pero en algunos casos llega a incrementar la probabilidad
de que tenemos fallos por tener más equipos de conmutación
y demás.
El principal parámetro que tendríamos que considerar para esto
es realmente la tasa de fallo de la red de suministro,
normalmente en sitios urbanos suelen ser muy bajas,
con lo cual teniendo una doble acometida
de redes independientes y al sistema muy fiable,
y ya no suele ser necesario en grupo electrógeno,
y solo para fallos trasformadores
y demás lo que se hace, se deja una conexión al exterior,
donde se trae un grupo, electrógeno exterior que se conecta
y hay fallos de baja probabilidad
que canalizarlos no siempre hay que redundarlos,
pero hay que analizarlos y, por tanto,
debemos de tener especial cuidado que determinadas redundancias
implican grandes desventajas,
que incluso puedan superar a las ventajas,
como vamos a los riesgos de cortocircuito
entre redes de suministro los trasformadores en paralelo,
que tienen una mayor dificultad de protección o trasformadores
en reserva, que se tienen conectados y que suponen un incremento
de energía.
En cuanto al agradecer esta tierra,
tendrán en cuenta que todos los equipos hay que protegerlos.
Ante contactos ante derivaciones y contactos de las personas,
conviene conectar a tierra todos los elementos
y todos los equipos y todos los elementos metálicos
a lo largo del túnel, y hay otras posibles soluciones,
pero son complejas y requieren estudios.
Detallados cada uno de ellos y en exterior los cuartos técnicos
deben desprotegerse contra rayos y demás.
Aquí tenéis un ejemplo de una red de suministro eléctrico,
con la pozo de puesta tierra donde se conectan
las redes de tierra de los distintos cuartos técnicos
y se conectan todos los equipos que hay en el túnel,
la estructura del túnel y demás.
En cuanto a sostenibilidad,
pues actualmente se están montando paneles solares
alrededor del túnel para autoconsumo,
pero también se puede tener en cuenta
que los grupos electrógenos en caso de Carlos,
que montarlo, deben de ser de gran eficiencia
y analizar las emisiones,
y el ruido que provoca actualmente se están planteando
en algunos túneles, llegar a montar grupos electrógenos
de hidrógeno para para montarlo de gasoil,
con las consiguientes contaminaciones que tienen tener en cuenta
que los transformadores redundantes que tengáis
y que estén conectados están teniendo una pérdida de energía,
cada transformador suele llegar a tener una pérdida de energía
de hasta el cinco por 100,
en plena carga del 2, tres en vacío, pero tenemos un dos por 100,
simplemente por tenerlo conectado, y podemos optimizar
todos los sistemas de ventilación y climatización
de los cuartos técnicos de los centros de transformación
para que realmente sean las condiciones
para las que están diseñados
y muy importante es el contrato de energía optimizarlo,
revisándola a lo largo del tiempo porque cambia de manera general.
Conviene tener un factor fijo,
un término fijo muy bajo,
de forma que en horas punta superemos y nos penalizan.
Pero el resto del año nos vayamos ahorrando.
Esto hay que llegar a un equilibrio para que la lo paga.
Además, compense lo que estás pagando de menos,
y también es muy importante negociar en grandes túneles
el contrato de consumo de energía con las compañías,
e incluso en estos casos pues las pruebas y simulacros
que haya que hacer que tengan gran consumo energía
sacarlo de las horas.
Aquí tienes un ejemplo de distribución de cables en bandejas
a los distintos equipos distintos grupos electrógenos,
en este caso de gasoil,
lo que implica tener un electrógeno de estas características
con el consiguiente suministro de gasoil que tiene
y el riesgo que tiene implicado y distintos cuadros eléctricos
que tenemos distribuidos a los.
Muchas gracias por la atención.