INSTALACIÓN DE LÍNEAS ELÉCTRICAS DE ALTA TENSIÓN

     El abastecimiento eléctrico urbano; tal y como lo conocemos hoy en día (2021) tiene su origen en Centrales Hidroeléctricas, Nucleares y Termoeléctricas. A partir de la invención de la maquina de vapor comienzan a desarrollarse los principios de la termodinámica.

    En 1800 se construye la primera bateria. Era una celda electrostática; diseñada por Alejandro Volta y producia corriente eléctrica continua. En 1835 se construyó el primer telegrafo; antesala de la primera instalación urbana de alumbrado.

    La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a finales del siglo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas. La primera demostración que tuvo exito; tuvo lugar en Nueva York, concretamente en Menlo Park, el 21 de octubre de 1879. A partir de ahí no tardo en llegar el primer suministro de luz eléctrica de la historia. Fue implementado en Nueva York en 1882 e inicialmente conto con 85 abonados.

    El primer suministro público de electricidad fue a finales de 1881, cuando las calles del pueblo de Surrey, en el condado de Godalming (Inglaterra) fueron alumbradas con luz eléctrica. Este sistema generaba electricidad a partir del molino de agua en el río Wey controlado por un alternador Siemens que suministraba electricidad a las lámparas de arco en la ciudad. Este plan de suministro también ofrecía electricidad a algunos comercios y locales.

    Los primeros pasos de la industria eléctrica española tuvieron lugar en Barcelona en el año 1875, con la construcción de la primera central eléctrica. Su producción eléctrica se destinó a la iluminación de algunos establecimientos y talleres, donde destaca la Maquinista Terrestre y Marítima (se considera como el primer consumidor en España que firmó un contrato de suministro de energía eléctrica). En 1876 se constituyó en Barcelona la Sociedad Española de Electricidad. Este hecho se puede considerar el comienzo de la electrificación industrial en España.

    Fig. 1.- Estructura de un sistema eléctrico

Fuente: www.mheducation.es (2006)

    En 1885 se publicó un primer decreto que ordenaba las instalaciones eléctricas y, tres años más tarde, una Real Orden regula el alumbrado eléctrico de los teatros, prohibiendo expresamente el alumbrado con gas y autorizando las lámparas de aceite sólo como sistema de emergencia. Este acelerado desarrollo de la industria eléctrica dio pie a la creación de numerosas empresas en las últimas dos décadas del siglo XIX. En 1901 se publicó la primera estadística oficial, según la cual, el 61% de la potencia instalada era de origen térmico, mientras que el 39% restante utilizaba la energía hidráulica como fuerza motriz.

    Hasta principios del siglo XX la energía eléctrica no se podía transportar a larga distancia. Por eso, las centrales de la época se situaban cerca de los centros de consumo.

Fig. 2.- Central eléctrica de Pearl Street (Nueva York); generadora del primer sistema 

de energía eléctrica para alumbrado público

Fuente: historiasdenuevayork.es (2018)

 

PARÁMETROS BÁSICOS

    Los parámetros básicos que permiten cuantificar esta forma de energía son: la tensión o voltaje (que se mide en voltios, V), la corriente o intensidad eléctrica (que se mide en amperios, A), la potencia eléctrica (que se mide en vatios, W) y la energía eléctrica producida/consumida (que se mide en vatios-hora, Wh). A partir de estas unidades de medida básicas, se definen sus múltiplos, que son más utilizados en la práctica: kilovoltios (kV), kiloamperios (kA), kilovatios (kW), gigavatios (GW), gigavatios-hora (GWh), etc

    La potencia eléctrica se mide en vatios (W): el voltaje multiplicado por la corriente medida en cada instante. En un sistema de corriente continua o para cargas resistivas, las mediciones de potencia en Wattios y en Voltios x Amperio serán idénticas. Pero para las cargas reactivas o inductivas el voltaje y la corriente están desfasados por lo que los Voltios x Amperio serán mayores que la potencia en wattios. 

Fig. 3.- Esquema didáctico que describe graficamente la diferencia entre Potencia real y Potencia aparente en sistemas eléctricos de C.A. (Corriente Alterna)

  Fuente: www.sectorelectricidad.com (2017)

 

 CENTROS DE TRANSFORMACIÓN

    Un elemento básico en las redes de transporte de energía; particularmente conflictivo a causa de la problematica ambiental son las Estaciones y Centros de Transformación de la energía eléctrica. La misión de los centros de transformación es modificar el valor de la tensión en la red (y por tanto la intensidad de la corriente) manteniendo el valor de la potencia. Mantener el valor de la potencia; gracias a las técnicas de ejecución de estas estaciones y centros de transformación es un tema actualmente (2021) gratamente resuelto. Las grandes unidades alcanzan rendimientos próximos al 95% e incluso superiores. Hoy en día en los transformadores de grandes potencias se obtienen valores del orden del 99% en las operaciones de transformación de tensión por lo que, perceptivamente no existe perdida alguna en esta modificación de tensión.

 

 

Fig. 4.- Mapa del sistema eléctrico ibérico en el eje Medina del Campo-Valladolid-Palencia

  Fuente: Red Eléctrica Española (2015) 

    Los transformadores son un elemento clave en el desarrollo de la industria eléctrica. Gracias a ellos se pudo realizar, de una manera práctica y económica, el transporte de energía eléctrica a grandes distancias. Un transformador eléctrico es una máquina estática de corriente alterna que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.

Fig. 5.- Partes y funcionamiento de un transformador

  Fuente: como-funciona.co

     Los elementos que integran basicamente un Centro de Transformación son:

            - Maniobra y protección de Media Tensión

            - Transformación de Media Tensión a Baja Tensión

            - Maniobra y protección de Baja Tensión

            - Interconexiones de Media Tensión y Baja Tensión

 

Fig. 6.- Perspectiva de Centro de Transformación en planta baja para edificio de otros usos

  Fuente: Manual Técnico de  Distribución de IBERDROLA (2004) 

    

    Las Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación para la redacción de proyectos de Centros de Transformación en edificios se describen en la Instrucción Técnica Complementaria ITC-RAT 20 ANTEPROYECTOS Y PROYECTOS.

    Un Proyecto técnico administrativo de Centro de Transformación deberá incluir, al menos los siguientes documentos:

                                                                a) Memoria

                                                                b) Pliego de condiciones técnicas

                                                                c) Planos

                                                                d) Otros estudios de aplicación 

    El documento "Planos" deberá incluir: 

                                       I-1 Plano de situación

                                       I-2 Esquema unifilar de la instalación

                                       I-3 Plano o planos generales en planta y alzado

                                            suficientemente amplios y a escalas convenientes

                                            definiendo el emplazamiento y disposición de 

                                            edificios, maquinas, aparatos, red de tierras y 

                                            conexiones principales.

Fig. 7.-Plano con alzado de nuevo transformador de 50 KVA en 

"Centro de Transformación Carrascales" en Alcalá de los Gazules (Cadiz) 

  Fuente:La Fábrica (2018)