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Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U.
Cuadro principal de corriente alterna para servicios auxiliares de Subestaciones
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Índice
1.- Objeto
2.- Alcance
3.- Desarrollo Metodológico
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Responsable
Redacción
Redactor
Fecha
11/11/2010
Verificación
Departamento de Subestaciones y Centros de Reparto
11/11/2010
Aprobación
Dirección de Ambiente, Sostenibilidad, Innovación y
Calidad
11/11/2010
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1.‐ OBJETO El objeto de esta especificación técnica es establecer los criterios de diseño constructivos de los cuadros de servicios auxiliares de corriente alterna a instalar en las subestaciones de Hidrocantábrico Distribución Eléctrica, S.A.U. (en adelante HCDE). 2.‐ ALCANCE Será de aplicación en todas las actividades de definición, ingeniería de detalle, fabricación, suministro y pruebas del “Cuadro Principal de Servicios Auxiliares 400/230 V de Corriente Alterna” de las nuevas subestaciones. El detalle de los servicios a cubrir por este cuadro y la necesidad de otros cuadros de alterna auxiliares en las nuevas subestaciones queda definido en la ET/4001 de “Servicios Auxiliares de Subestaciones”. 3.‐ DESARROLLO METODOLÓGICO 3.1.‐ Características generales En los siguientes apartados se definen las características técnicas que regirán para el diseño, fabricación, ensayos y pruebas del Cuadro Principal de Servicios Auxiliares 400/230V de Corriente Alterna. Este cuadro deberá estar diseñado de acuerdo con la normativa vigente y tendrá las siguientes características nominales: Tensión nominal 400/230V Tensión asignada de aislamiento 500 V Tensión de ensayo soportada a frecuencia industrial 2500 V Frecuencia nominal 50 Hz Intensidad nominal* del embarrado en servicio continuo 400 A Intensidad asignada* de corta duración admisible durante 1 s 15 kA ET/5083
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Intensidad asignada* de cresta admisible 30 kA * La intensidad asignada para el embarrado se considera como valor mínimo, y será objeto de revisión en cada proyecto al objeto de adaptarse a la potencia de acometida prevista. El cuadro deberá ser capaz de soportar sin daño o deformaciones permanentes las solicitaciones mecánicas y térmicas producidas por el paso de la intensidad asignada de cortocircuito durante un segundo, así como los calentamientos indicados en la tabla 2 de la norma UNE‐EN 60439‐1:2001 ante el paso de la intensidad nominal especificada en servicio continuo. La disposición del cuadro estará de acuerdo con el plano que figura como Anexo a la presente especificación, y en cualquier caso será sometida a la aprobación de HCDE previamente a su fabricación. 3.2.‐ Configuración La configuración del cuadro será de simple barra partida, con acoplamiento longitudinal. Cada una de las semibarras recibirá una acometida desde los transformadores de servicios auxiliares y se repartirán las salidas para alimentar a los distintos consumos previstos en la subestación. En la semibarra 1 se recibirá además la acometida desde el grupo diesel de emergencia. Entre el interruptor de acometida del grupo diesel y la semibarra 1 se colocarán dos juegos de bornas de potencia, de forma que sea posible cambiar en caso de indisponibilidad de dicha barra, la alimentación del grupo diesel hacia la semibarra 2. Las tres acometidas y el enlace entre ambos embarrados estarán equipados con interruptores automáticos motorizados, que permitirán realizar la conmutación automática de fuente de alimentación o acoplamiento de barras en caso necesario. La conmutación automática de estos interruptores y el control del grupo diesel será realizado por la unidad de control de los servicios auxiliares (UCP), que se alojará en el frente del cuadro. Esta unidad de control recibirá además todas las señales de indicación y alarma de los servicios auxiliares, y las integrará en el sistema de control de la subestación. El modo de operación normal del cuadro y los detalles de la conmutación automática de las fuentes de alimentación y acoplamiento de barras quedan definidos en la ET/4001 de “Servicios Auxiliares de Subestaciones”. ET/5083
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En el cuadro se instalará un conmutador MANUAL/AUTOMÁTICO de forma que sea posible anular la conmutación automática y poder realizar el mando local de los interruptores. 3.3.‐ Características constructivas El cuadro estará formado por un conjunto cerrado en armario compartimentado, y formará un conjunto fijo para instalación interior, apoyado sobre el suelo. El cuadro estará formado por varias columnas y secciones de columna o compartimentos, y en caso necesario, por combinación de armarios unidos rígidamente entre ellos. El montaje del cuadro se realizará con elementos fijos. Las conexiones internas de los embarrados, conexiones de los cables externos, así como todos los equipos deberán ser accesibles desde la parte frontal del cuadro. El cuadro se construirá con protección IP41 y todas las juntas de cierre serán de neopreno. El grado de protección mecánica a los choques será al menos IK 08. Los cables externos entrarán por la parte inferior del cuadro. A tal efecto, el cuadro dispondrá de una apertura provista de tapa metálica desmontable para la entrada de cables y perfil para la sujeción de los mismos. Esta apertura estará diseñada de forma que al finalizar la instalación correcta de los cables, se mantenga el grado de protección. 3.3.1.‐ Carpintería y compartimentación El cuadro estará formado por chapa de acero y perfiles laminados en frío formados de chapa de acero, plegada y soldada, de un espesor mínimo de 2 mm. Serán autoportantes y cada módulo del cuadro estará separado interiormente por chapa de acero. Los cuadros estarán formados por módulos compartimentados que permitirán la disposición independiente de: 
Barras generales y derivaciones. 
Módulos de acometida y salidas. 
Conductos de acceso de cables de fuerza y control. ET/5083
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Cada compartimiento llevará puertas con bisagras. Los elementos de maniobra podrán accionarse desde el frente con las puertas cerradas, y en los orificios de salida de los accionamientos el grado de protección será el mismo que el del armario. Los compartimentos para las acometidas y salidas serán independientes, accesibles frontalmente y de altura no inferior a 350 mm. En las salidas de In>100 A la compartimentación se hará con un máximo de 3 servicios por cubículo para interruptores de tipo caja moldeada, o de 4 servicios si se trata de interruptores de tipo modular. Para la instalación de los aparatos y materiales del cuadro, el fabricante deberá ajustarse a lo indicado en los planos de disposición de frente, que deberán ser previamente aprobados por HCDE. Se pondrá especial interés en el diseño de los elementos de fijación del aparellaje, de forma que para sustituir un aparato no sea preciso desmontar otro. La parte posterior de los cuadros se cerrará mediante puerta metálica ciega con bisagras o palomillas para acceso a barras, e interiormente, se instalará una placa de policarbonato transparente que ocupe toda la sección y permita ver los embarrados sin posibilidad de contacto directo a barras. Esta placa de policarbonato se sujetará mediante tornillos de nylon y tendrá una pegatina de “riesgo eléctrico”. Los conductos de acceso de cables conectarán por la parte inferior, solo se emplearán para este objetivo, no admitiéndose en ellos ninguna regleta ni otro aparato que pueda dificultar el paso de cables. La anchura del conducto de cables será de 200 mm. Tanto la tornillería como todos los elementos de fijación serán de acero tratado contra la corrosión (no se admitirán estos elementos pintados). Los cuadros irán provistos en su parte superior de cáncamos para el transporte y elevación. Estos serán desmontables y el taladro correspondiente quedará totalmente cerrado por medio de un tapón, cuando se extraiga el cáncamo. 3.3.2.‐ Embarrados y cables El embarrado principal del cuadro será trifásico con neutro, y estará constituido por pletinas de cobre de alta conductividad, dimensionadas para la intensidad en servicio continuo especificada. ET/5083
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Las superficies de contacto de las barras con las conexiones de los interruptores y en la unión entre barras deberán estar plateadas. El material de los soportes de las barras deberá ser no higroscópico y retardador de la llama. Para el neutro se pondrá una pletina de cobre desnudo de sección igual a la de fase, aislada del armario. Los embarrados deberán identificarse adecuadamente. A tal fin deberán pintarse bandas con pintura ignífuga de acuerdo con el siguiente código de colores: FASE R – ROJO, FASE S – AMARILLO, FASE T – VERDE, NEUTRO – AZUL La barra de neutro será paralela a las barras de fase y estará prevista a la altura de cada interruptor de salida, un terminal pletina/cable para conexión del conductor de neutro correspondiente provisto de terminal de presión. La secuencia de fases será R‐S‐T‐N y la disposición física deberá ser de izquierda a derecha, de arriba a abajo y de delante a atrás, mirando el embarrado desde la parte frontal del cuadro. Los cables tendrán un nivel de aislamiento acorde con la tensión asignada de aislamiento del cuadro. Los cables dentro del cuadro no deben tener uniones intermedias a base de empalmes o soldaduras. Las conexiones se deben de realizar directamente entre los dispositivos de conexión y sobre bornes fijos, siempre que sea posible. Los conductores de alimentación a los aparatos y equipos de medida montados sobre paneles o puertas, deben disponerse de forma que no puedan resultar dañados como consecuencia del movimiento de los paneles o puertas. 3.3.3.‐ Interruptores El número de interruptores por cuadro, así como la intensidad nominal de cada uno de ellos figurará en los esquemas unifilares de cada proyecto. En todo caso, el calibre de los interruptores será el adecuado a la carga que se deba proteger y al cable empleado en la salida. ET/5083
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Los interruptores automáticos montados en el interior del cuadro estarán diseñados de acuerdo con lo indicado en la Norma UNE‐EN 60947‐2:1998 y deberán tener las siguientes características nominales: Tensión nominal de servicio 400 V Tensión asignada de aislamiento 500 V Tensión de ensayo soportada a frecuencia industrial 2500 V Frecuencia nominal 50 Hz Poder de corte nominal en cortocircuito 15 kA Los interruptores de alimentación al cuadro y el de partición de barras serán automáticos tetrapolares fijos, de caja moldeada y provistos de relés termomagnéticos con umbral térmico y magnético ajustable. Estos interruptores serán intercambiables entre sí, por lo que tendrán las mismas características nominales, incluida la intensidad admisible y el poder de corte. Las bornas serán del tipo de pala para conexión de los cables de alimentación. El accionamiento será manual y eléctrico a 110 Vc.c., y dispondrá de dos contactos auxiliares de posición (1NC+1NA) y un contacto de indicación de actuación del relé termomagnético. Los interruptores automáticos de salida de los paneles serán de dos, tres o cuatro polos según el fin de utilización y serán del tipo modular. Para las salidas de acometida a otros cuadros de distribución de fuerza locales se emplearán interruptores modulares o de caja moldeada con relé termomagnético con umbral térmico ajustable y magnético fijo. Los interruptores automáticos en general irán dotados de dispositivo de protección diferencial adaptable, del calibre adecuado a los circuitos a proteger. Todos los interruptores de salida dispondrán de contactos auxiliares de posición (1NC + 1NA). Los cables de salida desde automáticos se conexionarán directamente a las bornas del interruptor sin pasar por bornas de paso. Los interruptores de salida estarán provistos de bornas de presión para conexión de cables provistos de terminales de presión. Los interruptores irán alimentados independientemente desde barras generales, no permitiéndose puentes entre ellos. ET/5083
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3.3.4.‐ Pletina de tierra Cada cuadro deberá estar provisto en su interior de una pletina de tierra que se montará en su parte inferior, junto al perfil de sujeción de la entrada de cables, de modo que la conexión a tierra de las pantallas sea lo más corta posible. En el compartimento lateral de entrada de cables, se instalará una pletina de tierra vertical, unida a la anterior, de sus mismas dimensiones, y que recorrerá el citado compartimento en toda su longitud. Las pletinas de tierra irán enfundadas con cubierta de color amarillo‐verde. 3.3.5.‐ Relés de mínima tensión Para el automatismo de conmutación de las fuentes de alimentación del cuadro se emplearán relés de mínima tensión (27A‐1, 27A‐2 y 27A‐G), que se situarán en cada una de las acometidas. Adicionalmente se instalará un relé de mínima tensión en cada barra para señalización de alarma y control del acoplamiento de barras (27A‐B1 y 27A‐B2). Se emplearán relés de vigilancia y protección de sistemas trifásicos de tensiones BENDER SUD140, ARTECHE UD‐3 o similar, que vigilen el descenso de tensión. Dispondrán al menos de dos contactos inversores para señalizar el defecto, LEDs de tensión y alarma, y potenciómetro de ajuste del bajo nivel de tensión. 3.3.6.‐ Equipos de medida Se montarán los siguientes aparatos de medida:  Dos contadores de energía tipo ACE SL‐7000 de Actaris tipo IV, uno para cada acometida desde los transformadores de servicios auxiliares (Wh‐1 y Wh‐2).  Tres centralitas de medida tipo PM‐500 de Merlin Gerin, una para cada acometida (CM‐1, CM‐2 y CM‐G). ET/5083
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La alimentación de intensidades a los contadores y centralitas se realizará con transformadores de intensidad de clase 1. Los aparatos de medida deberán ser capaces de soportar una tensión a frecuencia industrial de 2 kV durante un minuto, una sobrecarga continua durante 2 horas del 120% del límite superior del alcance de medida y una sobrecarga de corta duración durante 5 segundos de diez veces el límite superior del alcance de medida. 3.3.7.‐ Control Alumbrado Parque Intemperie El alumbrado exterior del parque intemperie de las subestaciones estará formado por los siguientes sistemas: alumbrado para mantenimiento de equipos, alumbrado perimetral de los edificios y alumbrado de viales. Este alumbrado se podrá controlar de forma automática mediante célula fotoeléctrica/reloj o de forma manual, mediante conmutador (43AL/M0A) situado en el cuadro de servicios auxiliares de c.a., y de acuerdo a los siguientes criterios: 
Conmutador en pos. Manual (M): Se encienden todos los sistemas de alumbrado del parque intemperie de forma escalonada. 
Conmutador en pos. Apagado (0): Se apagan todos los sistemas de alumbrado del parque intemperie. 
Conmutador en pos. Automático (A): Se controla en automático mediante célula fotoeléctrica/reloj el encendido/apagado de los sistemas de alumbrado perimetral de edificios y de viales. El alumbrado de mantenimiento se mantiene apagado. Los interruptores automáticos de alumbrado exterior estarán permanentemente subidos, por lo que se preverán los contactores y relés necesarios para el control del alumbrado desde el mando único del conmutador referido anteriormente. 3.3.8.‐ Terminales Cada punta de conductor llevará un terminal preaislado de presión, de punta en el caso de las bornas y cerrados en el caso de aparatos por tornillo hasta sección de 6 mm2 inclusive. A partir de dicha sección se montarán terminales a presión adecuados para cada sección y según el tipo de borne al que deba unirse. ET/5083
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Los terminales estarán aislados con material termo‐retráctil autoextinguible. Las palas de conexión de los terminales a las pletinas de salida de línea deberán estar provistas de dos taladros de fijación como mínimo. Sólo se admitirá la conexión de un terminal por borne. La conexión de dos o más conductores a un sólo borne, requiere que éste se haya diseñado al efecto. 3.3.9.‐ Conmutadores En el frente del cuadro se dispondrán los siguientes conmutadores: 
Conmutador MANUAL/AUTOMÁTICO para el mando de los interruptores motorizados de acometida e interconexión de barras (43CA/MA). 
Conmutador MANUAL/APAGADO/AUTOMÁTICO para el control del alumbrado del parque intemperie (43AL/M0A). 3.3.10.‐ Sinóptico El cuadro dispondrá de un esquema sinóptico de la instalación, que se construirá con perfil de plástico y pegado a la chapa. Los perfiles del sinóptico estarán pintados de acuerdo al siguiente código de colores: 400/230 V NEGRO RAL‐9017 3.3.11.‐ Identificación En la parte superior del cuadro se pondrá un letrero de plástico laminado en color aluminio blanco RAL‐9006 sujeto por dos tornillos, con letras grabadas en negro con la denominación “SERV. AUX. C.A.”. Se incluirán letreros de características similares para la identificación de las columnas del armario (“P‐n”). Se instalarán asimismo letreros con fondo blanco y letra negra bajo relieve para la identificación de los diferentes interruptores, equipos de medida y maniobra. Las ET/5083
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identificaciones deben ser idénticas a las que se encuentren en los esquemas unifilares y desarrollados del cuadro. 3.3.12.‐ Pintura El color de acabado del cuadro será gris claro RAL‐7035. El espesor mínimo de la pintura en todos los puntos debe de ser de 80 micras. Durante los ensayos en fábrica se realizará al menos una prueba de adherencia. 3.3.13.‐ Placa de características El cuadro deberá estar provisto de una placa de acero inoxidable grabada bajorelieve y dispuesta en un lugar visible y legible, incluyendo: - Nombre del fabricante o empresa que toma la responsabilidad del cuadro instalado - Nº de identificación - Tensiones asignadas de empleo y de aislamiento - Intensidad asignada en continuo y de corta duración - Grado de protección - Forma de separación interna - Tipos de conexiones eléctricas de las unidades funcionales - Tipo de entorno (CEM) - Otros datos según estándar de fabricante 3.4.‐ Normativa El diseño, fabricación, montaje, pruebas y ensayos del Cuadro de Servicios Auxiliares 400/230 V estará de acuerdo con las directrices y criterios indicados en esta especificación, así como con los códigos y normas de aplicación, y en concreto en la norma UNE‐EN 60439‐1: octubre ET/5083
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2001, correspondiente a los conjuntos de aparamenta de baja tensión de serie y derivados de serie. En su diseño y montaje se tendrán también en cuenta los criterios y requisitos indicados en: - Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, y sus Instrucciones Técnicas Complementarias MIE‐RAT - Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC‐BT Así como el resto de normas UNE aplicables, entre las que se destacan las normas: - UNE‐EN 60947 Aparamenta de baja tensión - UNE‐EN 62208 Envolventes vacías para conjuntos de aparamenta de BT - UNE‐EN 60439‐2 Requisitos particulares para canalizaciones prefabricadas en conjuntos de aparamenta de BT Todos los códigos y normas serán aplicables en la última revisión existente en el momento de fabricación de los equipos. 3.5.‐ Pruebas y ensayos Inspección general del cuadro Sobre el cuadro totalmente acabado, se realizarán las siguientes comprobaciones: 
Verificación de dimensiones 
Verificación de ajustes mecánicos 
Verificación de las medidas de protección y de la continuidad eléctrica del circuito de protección 
Verificación de la fijación mecánica de aparatos, comprobando especialmente el ajuste mecánico de los relés a sus bases ET/5083
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
Verificación visual del calibre y características de los interruptores y relés de acuerdo con la lista de materiales aprobada 
Verificaciones de la sección de los cables y su correspondencia con el calibre de los interruptores asociados 
Verificación instalación equipos de medida 
Verificación de sinóptico, marcas y placa de características 
Pintura y acabado general Ensayo dieléctrico Todos los embarrados, cables y equipos eléctricos del armario se someterán a una prueba de rigidez dieléctrica mediante la aplicación de la tensión de ensayo a frecuencia industrial fijada en la tabla 10 de la UNE‐EN 60439‐1 para la tensión asignada de aislamiento de 500 V. Al realizar esta prueba se tomarán las medidas adecuadas, de forma que no afecten a los equipos que puedan ser dañados en la misma (protecciones, medidas, etc.). La tensión se aplicará entre las partes activas (incluidos los circuitos de mando y los circuitos auxiliares conectados al circuito principal) y el chasis, y entre cada polo del circuito principal y los otros polos. La fuente de corriente alterna deberá ser de potencia suficiente para mantener la tensión de ensayo cualquiera que sea la potencia y corrientes de fuga. La tensión de ensayo debe tener una forma de onda prácticamente sinusoidal y la frecuencia dentro del margen de 45 y 62 Hz. El ensayo se considerará realizado satisfactoriamente cuando no se produzca perforación o contorneamiento. Pruebas de cableado y funcionamiento eléctrico Para verificar que el cableado del cuadro está de acuerdo con los esquemas desarrollados, se efectuarán sobre el mismo las siguientes pruebas: 
Pruebas de los circuitos de c.a. de medida 
Pruebas de los circuitos de control 
Comprobación de los circuitos auxiliares de c.c. ET/5083
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Todas estas pruebas se efectuarán de acuerdo con los planos aprobados de los esquemas del cuadro. Asimismo se realizarán pruebas funcionales con la UCP de SSAA que se encuentra integrada dentro del armario, para verificar los mandos, señalización, alarmas y enclavamientos previstos para este cuadro.