AR - ARATA - EDENSA Doc2 · Title: Microsoft Word - AR - ARATA - EDENSA Doc2.doc Author: Carlos Arata Created Date: 1/12/2005 12:34:09 PM

COMISIÓN DE INTEGRACIÓN ENERGÉTICA REGIONAL

EMPRESA: EMPRESA DISTRIBUIDORA DE NORTE SA PAIS: ARGENTINA Identificación del trabajo: Ponencia Lugar y fecha de elaboración del documento: La Plata, 12/06/04

“Prototipo para trabajos en ET 132-66- 33 KV:”

Autor. Carlos Horacio Arata - Empresa: EMPRESA DISTRIBUIDORA DE ENERGIA NORTE S.A. – EDEN SA Cargos: Gerente de Capacitación PALABRAS-CLAVE: DIFICULTADES MEJORA CONTINUA FUSIÓN DE CONOCIMIENTOS PASIÓN

DATOS DE LA EMPRESA Dirección: Calle 8 nº 1498, La Plata BSAS Código Postal: 1900 ccq Teléfono: 0221-154558883 Fax: 0221-4251607 E-Mail: [email protected]

Objetivo El objetivo de esta presentación, es mostrar un equipo desarrollado en la Compañía, el cual permite realizar tareas de TCT (a contacto y a potencial), en Estaciones Transformadoras de 132-66–33 KV. Desarrollo

Hace 9 años que nuestra empresa se hizo cargo de una parte de la ex ESEBA, con la convicción de poder sortear varios desafíos, uno de ellos, presentado por los cada vez más estrictos regímenes de calidad de servicio. Para hacer frente al mismo, una de las herramientas clave era, según entendimos desde el primer momento, la implementación del trabajo con tensión (TCT). Por lo cual la empresa me encomendó la implementación y desarrollos de los trabajos con tensión. Para el momento de la toma de posesión de la compañía (hace 9 años) solamente teníamos un grupo de TCT, que trabajaba con el método de distancia, en la ciudad de Bahía Blanca.

Allí había 11 personas bien

equipadas, que habían sido entrenadas en González Catán con el reconocido instructor Sr. Enzo Combina. (Fue de destacar en este grupo, la ausencia de accidentes durante toda su historia)

Pero, orientados en los consejos del licenciatario técnico, la empresa Public Service Electricity and Gas, de New Jersey, decidimos implementar el método de Trabajo a Contacto, en los voltajes de distribución. Así empezó nuestro camino en TCT. .

Sucedió que esta modalidad (Trabajo a Contacto) de hacer TCT, que tantas resistencias generó en nuestra cultura, durante el proceso de implementación, también nos generó una especie de “adicción”, cuando nos acostumbramos a los beneficios que trae a propios y terceros, este, para nosotros, nuevo y seguro modo de hacer el mantenimiento con tensión.

Todo fue muy bien en la implementación de tareas para trabajar en redes aéreas, y por ello, a medida que pasó el tiempo, durante el cual fueron formándose nuestras 43 cuadrillas de TCT (tres de ellas de cámaras), fuimos recibiendo pedidos para realizar tareas de más


complejidad. Algunas se realizaban con técnicas tradicionales, aplicadas en circunstancias diferentes, pero para algunas otras, necesitábamos soluciones alternativas.

Las soluciones propuestas por terceros, generalmente instructores americanos, o empresas del mismo origen, cuando existían, significaban ingentes sumas de dinero. Por ello, tuvimos que desarrollar soluciones “a medida”. Una de las soluciones alternativas sentó las bases para el desarrollo del equipo que ahora tratamos.

Tenemos en la empresa, algunos piquetes de hasta 24 metros (en cruces de autopistas y ferrocarriles) que exceden la altura máxima de nuestros hidroelevadores aislados (el equipo más alto tiene 20 metros y está ubicado en el sur de la provincia, en EDES, y hay dos más de 18 metros, overcenter, en Eden, norte de la provincia). Por ello, necesitábamos en ambas zonas, algún equipo más alto, pero para tareas muy puntuales poco frecuentes de realizar, pero en líneas claves por potencia y radialidad.

No se justifica comprar un equipo de más de 20 metros, aislado, para tareas puntuales, por tener un costo muy alto (mas de 180.000 dólares), ya que siendo muy incómoda y a veces imposible su aplicación en líneas regulares de distribución, permanecería la mayor parte del tiempo ocioso, y cuando trabaja el gasto propio es 3 veces mayor que un hidroelevador habitual para una sucursal..... Siendo en tal caso la elección aparente, hacer el corte. Sin embargo, en ciertas líneas, entre otras cosas, esto resultaba oneroso para la compañía por las penalizaciones, la creciente presión de los usuarios y los reguladores.

En algunas circunstancias podríamos habe

apelado a las cuadrillas de distancia.

Pero las cuadrillas de distancia fueroreconvertidas al método de Trabajo a Contacto, al empezar con el TCT a Contacto, preferían evitael trabajo a distancia. Aparte también debemoconsiderar que trabajan bajo convenio, y lodesplazamientos resultan onerosos y laproductividad de esta técnica es bajísima. Busqué entonces para los problemas puntuales de altura, una solución alternativa, más económica, basada en ideas que tomé de un artículo leído en el libro “The Lineman´s and Cableman´s Handbook, ninth Edition 24.40” edición 1997 y de un paper de la ESMO 2000 (no estuve en esa presentación) En el libro describe en forma muy resumida al TOMCAT (brazo robótico a control remoto para realizar tareas de TCT, cuyo brazo aislado pareceun aislador Line Post polimérico, pero con polleras cuadradas en vez de circulares. . En la página 37 del ESMO 2000 Proceedings, hay una foto de un accesorio aislado, montado en una grúa, para aproximar a un operario y ponerlo a potencial.. De estos dos elementos, usados para trabajar en redes aéreas, el primero fue el disparador y el segundo el reforzador de la idea original que nos condujo a una solución alternativa. Razonando sobre lo que quería conseguir,

tuve que revisar algunos supuestos, y esto puede parecer un poco elemental, pero para mí, funcionó: Para realizar una tarea de mantenimiento con tensión, con el método de contacto, tenemos que llegar al lugar del mismo con un


.elemento aislado, y con algo que pueda manipular las instalaciones para repararlas, sin desviar, disminuir ni interrumpir el normal flujo de la corriente eléctrica, manteniendo siempre dos niveles de aislación entre fase y tierra o entre dos fases (TCT a Contacto).

Los dos hechos concretos

fundamentales, son el elemento aislante que nos acerca y el elemento que manipule las instalaciones también aislado.

Para manipular instalaciones, en algunos lugares se eligen los robots, nosotros, por razones obvias, elegimos la gente, como sucede en la mayoría de los paises, aún los más desarrollados..

Los linieros y los accesorios aislados para estar en el lugar, los teníamos,. Necesitábamos llegar al lugar, para ello tenemos varias grúas de 15 y 25 tonelámetros que pueden llegar hasta 25 metros de altura y que están ociosas la mayor parte de su tiempo. Por supuesto, no aisladas.

Había que poner un elemento aislante entre la grúa y el lugar de trabajo. Esto no es nuevo. Existen los elementos, sin ser un hidroelevador aislado, pero con un costo entre 12.000 y 30.000 dólares. ( Por ejemplo la “INSULATED EXTENSION RITZ (Tipe IE 500), for cranes). Son unos accesorios fabricados por empresas conocidas.

Para tan infrecuente uso, el tiempo de recuperación de la inversión es de muchos años, con nuestro actual esquema tarifario. Varias empresas, no solo Ritz, están usando este concepto para poder facilitar el TCT.

Pero, buscando la optimización de costos, y soluciones locales, me pregunté: ¿Tenemos en el mercado algún elemento hecho bajo normas internacionales en sus aspectos mecánicos y eléctricos, que se pueda usar, que sea fabricado en forma masiva (lo cual baja el precio) y que cumpla la función alternativa para la que lo buscaba? Si, existe, y están siendo usados hace varios años. Son los aisladores poliméricos Line Post.

Entonces, nos quedaba fabricar una interfase adecuada, entre grúa y elemento aislado (Line Post), y otra entre el elemento aislado y barquilla, que permita la aproximación y la nivelación de forma segura y confortable para el trabajador.

O sea que él o los aisladores, convenientemente adaptados, brindan aislación, distancia eléctrica y soporte mecánico, (las tres en exceso) para llegaal lugar y realizar la tarea.

Había surgido el primer prototipopara uso en redes aéreas, en lugaresaltos.

Claro, este nos permite, tal cual verán en la foto, realizar las tareas que necesitábamos en redes aéreas . Y no mucho más.

El primer prototipo que hicimos, era muy incómodo de manejar y pesado (Foto 1), y no tuvo mucha aceptación, creo que mis compañeros de trabajo lo usaron mas para darme el gusto, y no “desinflarme”.

Entonces lo modifiqué usando los mismos fundamentos, pero haciéndolo más liviano, versátil, manuable y económico.. Ver la foto 2. Pero siempre limitado para usar en redes aéreas y algunas tareas excepcionales en Estaciones Transformadoras (cuando se puede acceder desde afuera)


Después apareció una ventaja indirecta no pensada de este equipo, que es el gran alcance lateral, que nos permite trabajar desde el camino cuando se nos interpone una zanja entre el camino de acceso y la red, y no podemos entrar en los campos cultivados o embarrados para evitar dicha zanja.

Estaba trabajando en este prototipo

para redes, y como ya habíamos mejorado la mayor parte de lo mejorable con TCT en redes aéreas, el mantenimiento en las playas de transformadores tomó preeminencia y allí comencé a canalizar mi pasión por la mejora continua.

Los que estamos en el tema del TCT,

sabemos, y los nuevos se enterarán, que hay un vacío muy grande en nuestro país (y en el resto del mundo en general), con respecto al TCT realizado en EETT con medios ágiles y económicos, y que no impliquen desmedro de la seguridad, en los voltajes de 33, 66 y 132 Kv.

Hace 5 años empecé a pensar el

TCT para ET, y después de varios congresos, y búsquedas bibliográficas, concluí que fuera de andamios y escaleras, no había mucho para ET, especialmente para los voltajes mencionados.

Lugares pequeños,

diseñados con la idea de mantenimiento sin tensión, con accesos difíciles, y distancias muchas veces límites, obran como disuasivos para encarar tareas de TCT.

Pensaba si podía adaptar las ideas del prototipo de redes para trabajar en ET y tenía en mente los equipos presentados en la ESMO de Montreal, y las charlas con algunos colegas canadienses que presentaron una escalera telescópica para trabajar en ET de 500 kv.

También tenía en mente algunas tareas que vi realizar en estaciones transformadoras, en empresas Brasileñas, que como todos sabrán tienen mucho mas desarrollado el TCT que Argentina. Ninguna de las soluciones para trabajar en ET me parecían funcionales (en los voltajes en cuestión) pues tienen una muy pobre combinación de movimientos, cuando no son estáticas como los andamios. O las escaleras aisladas con riendas.

Posiblemente porque empecé trabajando en redes aéreas, donde uno tiene más libertad de movimientos no podía aceptar la restricción. Entonces tenía que enunciar los problemas, según yo los veía, para acceder a las instalaciones en lasET 33 y 66 Kv. que posee nuestra empresa: Baja altura de muchos accesorios Espacios de acceso estrecho Canales de cable y otros obstáculos Alambrados o paredes cerca de las instalaciones Distancias eléctricas límites Voltajes altos Estructuras no pensadas para el TCT Imposibilidad de alimentación por alternativas


Enunciar los motivos que hacían conveniente el TCT en ET Grandes potencias Necesidad de mantenimiento Indisponibilidad de las instalaciones Penalidades Empresa y clientes que se van acostumbrando al mantenimiento con tensión Presión política y periodística en contra de las empresas privatizadas. Y enunciar otras dificultades, no necesariamente técnicas Escasa o nula experiencia en nuestro país en este tipo de instalaciones y voltajes (especialmente en 66 Kv). Desconocimiento casi general de la posibilidad de hacer TCT en Playas transformadoras en estos voltajes. Temores a los cambios por todo lo que significan las nuevas tecnologías a implementar en tareas consideradas riesgosas (aunque las estadísticas digan lo contrario). Incertidumbre general con respecto al futuro de las empresas privatizadas lo cual desalienta las inversiones en instalaciones redundantes, etc. Malhumor general de las empresas eléctricas. Hice un pequeño resumen de los Equipos y técnicas existentes conocidos para realizar tareas en ET.

Plataforma aislada: útil para trabajos muy puntuales con técnica de contacto, o como apoyo en técnicas de distancia. No apta para potencial Andamio: Es bueno para trabajar a potencial o mano enguantada, pero es estático, engorroso para armar y cuidar, movimientos restringidos y limitados. Productividad baja. Diversidad de tareas restringidas. Caro. Escalera de epoxiglás: para trabajar a potencial o mano enguantada, es estático, poco seguro, poco práctico, movimientos muy restringidos. Muy económico. Trabajos puntuales. Se complementa con distancia. Hidro elevador de brazo articulado Clase C (ANSI A 92): muy alto para estar debajo de una instalación, generalmente no se puede posicionar y si se logra hacerlo, no se puede girar. Solo aptos hasta 45 kv Hidro elevador telescópica: tiene que ser clase C (ANSI A 92), soluciona algunas tareas, es más apto que el anterior. Solo aptos hasta 45 KV, no tienen longitud suficiente. Solo útiles en limitados lugares.(Hay equipos telescópicos Clase A, son muy caros.)


Brazo aislado de Ritz y similares para poner en grúa. Puede trabajar desde afuera, no se posiciona por debajo (en los voltajes en cuestión). Es una excelente solución para algunas tareas en mas de 220 KV, en playas y más en redes aéreas en distintos voltajes. Escalera telescópica desarrollada por Hidro Quebec: imposible uso en nuestras playas de 66 y 132 kv. Útil para voltajes mayores de 132. Es como las escaleras pero con base propia de sustentación, es más segura pero no puede moverse cuando está en uso. Es cara, todavía. no tiene difusión masiva. Trabajos a distancia: poco productivos y poca gama de tareas realizables. Distintas combinaciones de todos los métodos anteriores, cuando son complementarias De modo que para hacer mantenimiento en ET, tenía que optar por los métodos tradicionales por mí conocidos o mejorar los existentes, o sea, conseguir un equipo bajo, con movimiento telescópico, de giro, elevación, y que se pueda quebrar en su extremo articulado y ser capaz de posicionarse en algunos lugares muy estrechos. Y que pueda ubicarse y trabajar por debajo

de estructuras bajas. Que sea aislado lo suficiente para pasar las pruebas de norma, que tenga resistencia mecánica para soportar una persona, al menos (y accesorios), y que nos permita distancias eléctricas y de seguridad adecuadas.

Y tal equipo no existía. O de existir no aparece en las publicaciones más conocidas de la actividad. Bueno, o yo no lo conocía, y tampoco ninguno de los que yo conozco.

Entonces, pensé en fabricarlo.

Gracias a la buena disposición

de la empresa HIDRO GRUBERT, especialmente las gestiones del lamentablemente desaparecido Sr. Jorge Marandino, logré una parte importante, una pequeña grúa modificada y montada en un pequeño trailer. Este pequeño aparato gira, sube y baja, se estira y retrae (Foto 3) Entonces diseñé e hice construir la interfase entre la pequeña grúa y el cuerpo aislado, y el sistema de estabilización de la barquilla. Agregándole el movimiento de quiebre, que tan bien nos permite posicionarnos en las antenas o barras. Habiendo hecho las primeras pruebas en 33 kv, el equipo demostró su practicidad, con lo cual aplicamos un sistema retráctil para


las mangueras hidráulicas(Foto 4).

Quedaba por poner el sistema de medición de corriente de fuga para trabajar en voltajes mayores, lo cual estaba en la idea original, y me decidí por un sistema retráctil a contrapeso, para evitar el arrollamiento y posible efecto bobina (el cual seguramente debe ser despreciable si es que existe).

Este sistema nos permite

trabajar a potencial, con chequeo permanente de las corrientes de fuga.

Encontramos a través de la experiencia, que las lecturas son notablemente mejores que en los equipos de redes aéreas. Esta mejoría es más franca los días húmedos.

Cuando realice mi entrenamiento en Progress Energy ( Ex Florida Power), algunos días durante la mañana, por la gran humedad, no podíamos empezar a trabajar ( la lectura del microamperímetro estaba por encima de los valores de norma).

Algo similar nos sucedió en las mañanas frías y húmedas en nuestra empresa .

Esto se magnificó en ocasión de tener una fuga de aceite hidráulico en el interior del brazo aislado.

Ninguno de estos problemas se nos presentó en el prototipo para Estaciones Transformadoras. Lo cual resulta lógico si tenemos en cuenta la gran diferencia de resistividad superficial de la goma siliconada, en relación a las resinas pintadas de los brazos aislados convencionales.

Gracias a la instalación de sistema de medición, pudimos empezar a hacer trabajos en 66 y 132 kv, a potencial en E Transformadoras.

Cosa que ya estábamos haciendo en redes aéreas, con equipos convencionales clase A, ANSI A 92. Las fotos al final de la presenta- ción muestran el prototipo trabajando en distintas posiciones y en distintos voltajes, y posicionado en lugares muy estrechos. También una tabla comparativa de características y las diferencias técnicas entre el equipo para redes aéreasy el prototipo


Características técnicas de los equipos Equipo Para Líneas aéreas Para playas

transformadoras Altura de trabajo al borde de barquilla

6 m hasta 25 m 1,3 m hasta 11,20 m Foto 4

Alcance lateral máximo. 15 metros (hasta 135 kg) 8, 70 metros (borde barquilla) (Foto 5)

Radio mínimo de giro con brazo metálico en posición horizontal

Según tipo de grúa 3 metros

Componente aislado Longitud Total

2550 mm 2250 mm

Distancia de arco 2337 mm 2083 mm Distancia de contorneo 6731 mm 5944 mm Altura de transporte Según camión y grúa 2,75 m Largo de transporte La del camión 5,80 metros Ancho Según camión, no

trascendente 2 metros sin abrir apoyos 2,50 con apoyos de un lado (foto 6) 4,40 metros con ambos lados apoyados

Peso Según camión y grúa 2270 kg. Capacidad de aislación (Limitada por falta de accesorio de medición)

Hasta 33 kv Hasta 132 kv inclusive

Sistema de medición de corriente de fuga

Ninguno Sí, electrodo de medición con pantalla capacitiva, cable coaxial retráctil por sistema de contrapesos

Categorización eléctrica según ANSI A 92 c A

Capacidad de carga 128 kg 128 kg Chequeos eléctricos y mecánicos

Según ANSI A92 Para clase C: cumple en exceso

Según ANSI A 92 Para hidros clase A: cumple en exceso


Equipo Para líneas aéreas Para estaciones transformadoras

Accionamiento bomba hidráulica

Acople mecánico al motor del camión

Motor eléctrico

Sistema hidráulico de emergencia

Si Si

Nivel de emisión sonora 75 Db 55 Db durante el accionamientoNivel de interferencia sonora (SIL)

Compromete la comunicación

No compromete la comunicación

Velocidad en ruta 70 km./h 90km/h Freno Del vehículo Inercial independiente

Conclusiones del trabajo Después de más de 5 años de trabajar en este proyecto (por supuesto, no exclusivamente), dos de los cuales son de experiencia en el terreno, quisiera destacar algunas conclusiones personales 1) El logro más grande de este

simple proyecto, es que me ha enseñado a comprender y valorar todo lo que hay detrás de tantos proyectos novedosos, y me refiero entre otras cosas a: alegrías, frustraciones, sustos, esfuerzos, sorpresas, etc., etc.

2) Las mejoras, para ser tales, deberían hacer las tareas más seguras y amigables para el operador además de eficientes para la empresa. A veces el veredicto lo da el tiempo.

3) El miedo a fracasar en un proyecto, no debería impedir, sino más bien mejorar la realización del proyecto.

Lecciones aprendidas 1) No siempre la solución más cara es

la mejor solución, sobre todo, si la solución más cara la propone alguien que hace de esta solución su negocio.

2) Muchas veces, el enfoque tradicional de un problema, es la parte más importante del problema.

3) Debemos escuchar las opiniones de los observadores no comprometidos, a veces nos ayudan a mirar en perspectiva lo que estamos haciendo, y mejorarlo.


Foto 1

Foto 2

Foto 3

Foto 4

Foto 5

Foto 6


Trabajos en 33 kv

Trabajos en 66

Trabajos en 132 Kv


Algunas bibliografías consultadas 1) The Lineman´s and Cableman´s Hand

Book ( Robotic Hot Line tool, LLM) 2) Guide for the selection of insulator

in respect of polluted condition (IEC 815, 1986)

3) The IEEE Estándar Dictionary of electrical and electronic terms. Published by the Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (Sixt Edition)

4) 2000 IEEE-ESMO Proceedings Electrical performance of Cover and Equipment Dry resistance measurements of insulator Adoption of Live Line Work in SEC, Saudi Arabia In service testing of Live Line tools

5) 2003 IEEE-ESMO Proceedings The mobile insulated ladder ( Hidro Quebeck) Improvement in the 500 kv Substation maintenance using Barehand Method (LLM BH) Hot Line

6) T&D world: Consstruction Damage comprises Line Integrity (NCI Failure)

7) Ohio Brass Catalog, NCI LINE POST insulators

8) K-LINE: Insulator Catalog, NCI LINE POST insulators

9) Maclean Power Systems: Catal NCI LINE POST insulator

10) ANSI A 92 for vehicle mounted elevating and rotating aerial devices

11) ANSI C29 1 (1982) Test methods for electrical power insulators

12) Dielectric Effectos of Partial Vacuum in Elevated Hydaulic Lines (Michael Spencer, Altec Industries)

13) Vanguard V 50 CH, Specifications (Teco Industries)

14) Measurements and Interpretation of Leakage currents On insulated aerial Devices

15) Física química elemental, Francisco Rivero

16) Introducción a la física. Cuadernillos UNR

17) El Pensamiento Lateral, Edward De Bono

18) Introducción a la Creatividad, Eduardo Kastika

19) T&D World (Nov 97) Robotic arm Aids Energized Reconductor Proyect Tools for Live Line Work, Garry Guard I EZ Hauler 2500, Pin on Bucket Assambly (Information catalog)

20) T&D World (August 2000) Seasoned Lineman reflect on the evolution of live line work

21) 21) Live Line Barehand Training Manual, Developed By Trasmission Training (Florida Power Progress Energy)


22) OSHA High voltage electrical regulations simplified (James G. Stallcup and James W. Stallcup 1997)

23) Máquinas (A.L. Casillas) (Cálculos de taller)

24) Diccionario para Ingenieros (Louis A. Robb CECSA)


Documents

AR - ARATA - EDENSA Doc2 · Title: Microsoft Word - AR - ARATA - EDENSA Doc2.doc Author: Carlos Arata Created Date: 1/12/2005 12:34:09 PM