ES2229873B1 - Centro de transformacion para redes subterraneas. - Google Patents
Centro de transformacion para redes subterraneas.Info
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Abstract
Centro de transformación para redes subterráneas. Centro de transformación destinado, aunque no exclusivamente, para la utilización en redes eléctricas de media tensión subterráneas. El centro se caracteriza porque permite sustituir completamente la cubierta superior sin afectar a la urbanización que le rodea. El diseño de la cubierta, compuesta de tres placas, permite evitar la utilización de marcos metálicos mientras se mantiene la estanquidad del cierre. Además, la utilización de un suelo panelado desmontable en la zona de trabajo y tendido de cables permite reducir la profundidad de la excavación necesaria para alojar el centro. Finalmente, la disposición en los laterales de los transformadores permite la sustitución de uno de ellos para ampliar el número de celdas de media tensión en el centro y realizar un esquema eléctrico complejo.
Description
Centro de transformación para redes
subterráneas.
La presente invención se refiere a un centro de
transformación desarrollado, para redes subterráneas en zonas
urbanas con elevada densidad de consumo eléctrico.
El centro de transformación es de los denominados
subterráneos y es capaz de alojar en su interior hasta dos
transformadores con sus cuadros de baja tensión y la
correspondiente aparamenta de media tensión para maniobra del bucle
y maniobra y protección de cada uno de los transformadores.
Los centros de transformación están compuestos
generalmente por un transformador, una aparamenta de media tensión
y un cuadro de baja tensión. Con objeto de minimizar el impacto
urbanístico de los centros de transformación, se desarrollaron
centros cuya característica principal reside en que son
subterráneos, es decir, el edificio que lo contiene se encuentra por
debajo del nivel del suelo y sólo aflora a la superficie, y a su
mismo nivel, la cubierta del centro.
A pesar de seguir empleándose la obra civil para
la construcción de los centros subterráneos, una forma común de
realización de estos edificios es la de constituirlos en base a dos
partes:
- \ding{239}
- Un cuerpo que consiste en el suelo y paredes laterales del edificio
- \ding{239}
- Una cubierta que cierra el cuerpo por su parte superior y que contiene las tapas de acceso del personal y para la introducción/extracción de los equipos de media y baja tensión. Asimismo, sobre la cubierta se colocan los dispositivos que permiten la ventilación vertical del centro de transformación.
Ejemplo de esta clase de centros se puede
encontrar en las patentes ES 1049753 y ES 2157770.
Una tercera forma de construcción es la
realización en un sólo cuerpo, es decir suelos, paredes y cubierta,
dejando sólo los huecos en la cubierta para la colocación de las
tapas de acceso del personal y del material.
Sin embargo, la cada vez mayor demanda unitaria
de energía eléctrica de los hogares, la escasez de locales y suelo,
además de la dificultad para acometer obras en las zonas urbanas,
obliga a realizar, por un lado previsiones de centros de
transformación capaces de alojar máquinas de mayor potencia y/o
prever centros de transformación que permitan la ampliación del
mismo mediante la incorporación de un segundo transformador en el
momento en el que la demanda lo haga necesario.
Aunque existen centros de transformación
subterráneos para dos transformadores, en unas ejecuciones éstos se
encuentran situados en un mismo lateral del centro de
transformación, paralelamente uno al otro, con lo que el centro
adquiere una gran anchura que puede obligar a transportarlo en
convoyes especiales. Las ejecuciones en las que los
transformadores, para evitar lo anterior, se colocan uno a
continuación del otro, por ejemplo FR 2266963, dificultan el acceso
del transformador posterior en caso de necesidad de cambio de las
tomas de regulación. Así, si es necesario cambiar la toma de
regulación del transformador posterior, se deben desconectar ambos
transformadores para poder entrar en el recinto sin peligro de
electrocución.
Una característica de los centros de
transformación subterráneos reside en que han de ser capaces de
soportar el paso eventual de vehículos. Esto obliga a que las tapas
dispongan de unas características estructurales que les permita
soportar dichas solicitaciones mecánicas. Tradicionalmente este
problema se ha solventado incluyendo un marco metálico soldado a la
ferralla de la cubierta, de tal forma que el esfuerzo se reparta
entre la armadura de toda la cubierta. Esta forma de realizar la
cubierta hace que su proceso de fabricación sea lenta y por lo
tanto cara.
Por otra parte y dado que la cubierta de estos
centros se encuentra también enterrada, excepto por su cara
superior, en caso de una eventual rotura o agrietamiento de la
tapa, ésta debiera ser sustituida para evitar, por ejemplo, la
rotura total debido al paso de un vehículo. La sustitución de la
tapa conllevaría el desperfecto de la urbanización de su alrededor
para poder extraerla.
Finalmente, es importante minimizar la altura de
los centros de transformación subterráneos ya que ello conlleva una
excavación menor, con las consiguientes ventajas que ello reporta.
Actualmente, tal y como puede verse en la solicitud de patente ES
2157770, el suelo sobre el que el operario trabaja está formado por
una placa de hormigón, debajo de la cuál, discurre el tendido de los
cables de media tensión. El acceso a esa zona del centro de
transformación se realiza a través de trampillas abatibles o tapas
extraíbles. Con objeto de poder realizar el tendido y manipular los
cables a través de esas trampillas, la altura de la canalización de
los cables debe ser amplia debido a lo dificultoso del acceso y del
trabajo.
El centro de transformación objeto de la
invención está diseñado con objeto de alojar la aparamenta de media
tensión para la maniobra del bucle, dos transformadores de
distribución con su aparamenta de media tensión para su maniobra y
protección, así como sus cuadros de baja tensión. Además, y dada su
especial configuración de cierre, la sustitución de la cubierta se
puede realizar sin dañar la urbanización circundante. Una
característica del nuevo cierre y con objeto de minimizar el coste
del centro, es el diseño del nuevo cierre que permite, manteniendo
la necesaria resistencia mecánica, eliminar el marco metálico.
También se ha conseguido reducir la altura necesaria para el
tendido de los cables, lográndose de esta manera un centro de menor
altura, peso y necesitándose una menor excavación para su
instalación. Finalmente, la disposición en los laterales de los dos
transformadores permite una eficaz refrigeración de cada uno de
ellos y un acceso directo a las tomas de regulación de los
transformadores.
El centro de transformación prefabricado
monobloque y subterráneo, objeto de la presente invención, está
formado por una cubierta superior constituida por tres placas de
hormigón armado. Dichas placas asientan sobre el interior del cuerpo
del centro, de tal forma, que sólo el cuerpo del edificio mantiene
contacto con el terreno en el que se encuentra enterrado. Esto
permite que en caso de rotura o desperfecto de la única parte del
edificio accesible, la cubierta, ésta pueda ser modificada sin que
por ello se originen desperfectos en la urbanización alrededor del
centro. En la unión entre placas de hormigón se coloca una junta
que permite asegurar la estanquidad del cierre. Las placas están
dispuestas de manera que la central apoya en el cuerpo del centro,
mientras que las dos laterales se apoyan en el cuerpo y en la placa
central.
En la placa central existen además dos tapas, una
de acceso de los operarios y otra para la introducción/extracción
de la aparamenta de media y baja tensión. Esta última, al igual que
las placas laterales carecen de marco metálico. Una junta asegura
la estanquidad del cierre entre tapa y placa central.
Obviamente, en lugar de juntas para asegurar la
estanquidad del cierre del centro de transformación, se podría
emplear una pasta sellante, como por ejemplo una masilla epoxídica
o de poliuretano.
Con objeto de minimizar la altura del centro de
transformación, y por lo tanto la excavación necesaria para alojar
el edificio, el suelo de éste incluye unas protuberancias o
machones para el apoyo de unos paneles planos que sirven de suelo
para la zona de trabajo del personal. Este suelo panelado y
desmontable puede ser retirado para un más cómodo tendido de los
cables. Al ser la zona de tendido de los cables totalmente
accesible, ya no es necesario dotar a dicha canalización de una
gran altura para, por medio de trampillas en el suelo, poder
manipular los cables durante su tendido o reparación.
La posibilidad de instalar dos transformadores,
cada uno de ellos en un lateral del centro, permite instalar
inicialmente el primero y sólo cuando la demanda lo exige, instalar
el segundo. Esta disposición, alejado uno del otro, hace que ambos
sean prácticamente independientes, por lo que la instalación del
segundo transformador se puede realizar, sin realizar trabajos en
tensión y sin interrumpir el servicio del primer transformador,
excepto en el momento de conexionar la aparamenta de media tensión
de maniobra y protección del nuevo transformador.
Dada la disposición de los dos transformadores se
han configurado dos circuitos de ventilación independientes para la
refrigeración de cada uno de los transformadores. En caso de
ventilación vertical, ésta se realiza mediante torretas. La entrada
de aire frío se realiza por las torretas centrales y la salida del
aire caliente por las torretas laterales. En el caso de ventilación
horizontal, la entrada de aire frío se lleva a cabo mediante una
arqueta horizontal situada en el frontal del edificio y al nivel
del suelo, mientras que la salida del aire caliente se realiza por
las arquetas laterales, también al nivel del suelo.
La disposición de los transformadores en los
laterales permite la posibilidad de sustituir el segundo
transformador y cuadro de baja tensión por aparamenta de media
tensión, manteniendo los requisitos del espacio de maniobra
necesario en frente de la aparamenta. De esta manera, se dispone de
un centro de transformación subterráneo con la posibilidad de un
amplio esquema eléctrico. Para poder realizar esta sustitución, el
molde del centro se encuentra preparado para que el piso del
segundo transformador sea modificado y convertido en el
correspondiente para colocar la aparamenta de media tensión y el
suelo panelado de trabajo de los operarios.
La figura 1.- Representa el centro de
transformación con dos transformadores (8 y 11) y ventilación
horizontal (17 y 18). En la figura se pueden observar los machones
(14) que soportan el suelo (13) sobre el que trabajan los operarios
y que delimita la canalización de tendido de cables. También se ha
representado, mediante flechas, el sentido del flujo de aire para
la refrigeración del centro de transformación.
La figura 2.- Representa el centro de
transformación con dos transformadores (8 y 11) y ventilación
vertical (15 y 16). De nuevo, las flechas representan el flujo del
aire para la refrigeración del centro de transformación.
La figura 3.- Representa un detalle del centro de
transformación dentro del terreno (20) y el cierre de la cubierta
superior (2) con el cuerpo (1). Concretamente, se ha representado
el cierre de la placa (5), correspondiente al segundo transformador
(11), contra el cuerpo del centro (1) y la placa central (4).
La figura 4.- Representa el centro de
transformación con ventilación horizontal con un sólo transformador
(8) y una ampliación de la aparamenta de media tensión (10). En
esta ocasión, la arqueta de ventilación central (17) no es necesaria
y la entrada de aire frío se realiza a través de la arqueta (18)
situada en el extremo opuesto del transformador (8).
De acuerdo con la figura 1, el centro de
transformación que se preconiza está constituido por un cuerpo (1) y
una cubierta (2). Dicha cubierta (2) se encuentra constituida por
tres placas, la placa (3) del primer transformador (8), la placa
central (4) y la placa (5) correspondiente al segundo
transformador
(11).
(11).
Según se muestra en la figura 3, el cuerpo (1)
del centro de transformación queda dentro del terreno (20),
mientras que las placas (3, 4 y 5) que forman la cubierta (2) no
mantienen contacto mas que con el cuerpo (1). La placa (5)
correspondiente al segundo transformador (11) encaja en el cuerpo
(1) y se asegura la estanquidad del cierre por medio de la junta
(19). El otro apoyo lateral de la placa (5) se realiza contra la
placa central (4) y la junta (19). La tapa central (4) sólo se
apoya contra la parte frontal y trasera del cuerpo (1) y sirve de
apoyo lateral a las placas (3) y (5).
De acuerdo con la figura 1 en el suelo del centro
de transformación se dispone de unos machones (14) que sirven de
soporte para las losetas desmontables (13) que permiten acceder a
la zona del tendido de cables durante el montaje del centro de
transformación.
La disposición en el interior del centro de
transformación de los equipos permite instalar en una primera fase
el primer transformador (8) junto con su cuadro de baja tensión (9)
y la aparamenta de media tensión (10). Una posterior ampliación del
centro supondría la instalación del segundo transformador (11) y su
cuadro de baja tensión (12). Al introducirse el nuevo material a
través de la tapa (5), por seguridad, no es necesario desconectar
el primer transformador (8), por lo que durante las operaciones de
ampliación es posible mantener el servicio eléctrico de éste. Sólo
sería necesario interrumpir dicho servicio en el caso de tener que
ampliar la aparamenta de media tensión (10) para incluir la
protección y maniobra del segundo transformador (11).
La refrigeración del centro de transformación,
con la disposición de los transformadores en los laterales del
centro, se logra a través de la arqueta de ventilación horizontal
central (17), por la que el aire frío penetra en el interior,
dirigiéndose en dos flujos diferentes hacia las arquetas laterales
(18). Mediante deflectores, no representados en la figura, se obliga
a que el flujo del aire pase por debajo de los transformadores (8 y
11) para dirigirse hacia la salida (18).
Claims (12)
1. Centro de transformación subterráneo
caracterizado porque la cubierta superior (2) está formada
por varias placas independientes y encaja toda ella, sin sobresalir
lateralmente, dentro del cuerpo (1) del centro de
transformación.
2. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 1ª caracterizado porque el cuerpo del centro
(1) es del tipo prefabricado mono-bloque.
3. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 1ª caracterizado porque la cubierta (2) está
formada por tres placas (3, 4 y 5), sirviendo la placa central (4)
de apoyo para las placas laterales (3 y 5).
4. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 3ª caracterizado porque el apoyo entre placas
(3-4, 4-5),
placa-cuerpo (1-3,
1-4, 1-5) y
placa-tapa aparamenta (4-6) se
realiza sin necesidad de marcos metálicos.
5. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 4ª caracterizado porque la estanquidad entre
placas se consigue mediante juntas (19).
6. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 1ª caracterizado porque en el suelo del mismo
existen unos machones (14) para apoyar un piso plano y desmontable
por paneles (13).
7. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 6ª caracterizado porque los machones (14) se
obtienen directamente del molde del cuerpo (1).
8. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 1ª caracterizado porque se pueden disponer dos
transformadores (8 y 11) situados en cada uno de los extremos
laterales del centro.
9. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 8ª caracterizado porque dispone de dos
circuitos de ventilación independientes con direcciones de
circulación no coincidentes.
10. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 9ª caracterizado porque la ventilación es
debida a la circulación natural del aire en el interior del
centro.
11. Centro de transformación subterráneo según
reivindicación 8ª caracterizado porque el segundo
transformador (11) se puede sustituir por aparamenta de media
tensión (10).
12. Centro de transformación subterráneo según
reivindicaciones 4ª, 5ª, 7ª y 10ª caracterizado porque el
centro es de maniobra interior.
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