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TESIS DE MÁSTER ESTUDIO, DISEÑO Y APLICACIÓN DE P.B.D. EN UN CENTRO DE TRANSFORMACIÓN AUTOR: Christian Sjogren David Quevedo Llorente Madrid, Septiembre 2011 Firma Autor: VºBº director: VºBº tutor:

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ESTUDIO, DISEÑO Y APLICACIÓN DEP.B.D. EN UN CENTRO DETRANSFORMACIÓN

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TESIS DE MÁSTER

ESTUDIO, DISEÑO Y APLICACIÓN DE P.B.D. EN UN CENTRO DE TRANSFORMACIÓN

AUTOR:

Christian Sjogren

David Quevedo Llorente

Madrid, Septiembre 2011

Firma Autor: VºBº director: VºBº tutor:

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Autorizada la entrega de la tesis de máster del alumno/a:

Christian Sjogren / David Quevedo

EL DIRECTOR

Andrés Pedreira

Fdo.: …………………… Fecha: 08/ Septiembre/ 2011

EL TUTOR

Andrés Pedreira

Fdo.: …………………… Fecha: 08/ Septiembre/ 2011

Vº Bº del Coordinador de Tesis

(Indicar el nombre del Coordinador de Tesis)

Gabriel Santos

Fdo.: …………………… Fecha: 08/ Septiembre/ 2011

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Proyecto Fin de Máster

MIPCI 2010

Máster en Ingeniería de Protección contra Incendios – MIPCI

ESTUDIO DISEÑO Y APLICACIÓN PBD EN CENTRO DE TRANSFORMACIÓN Christian Sjogren/ David Quevedo

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ESTUDIO , DISEÑO Y APLICACIÓN DEL P.B.D. EN UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA

Autor: Christian Sjogren Sánchez

David A. Quevedo Llorente

Curso académico 2010-2011

Tutor: Andrés Pedreira

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TÍTULO ESTUDIO , DISEÑO Y APLICACIÓN DEL P.B.D. EN UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA – CENTRO DE TRANSFORMACIÓN

ALUMNO 1 CHRISTIAN SJOGREN SÁNCHEZ

ALUMNO 2 DAVID A. QUEVEDO LLORENTE

TUTOR ANDRÉS PEDREIRA.

0.- RESUMEN . JUSTIFICACIÓN

Se entiende por subestación eléctrica al conjunto de equipos, dispositivos y circuitos, que tienen la función de modificar los parámetros de potencia eléctrica, permitiendo el control del flujo de energía, dando seguridad para el sistema eléctrico equipos y personal de operación y mantenimiento.

El riesgo de incendios en subestación eléctricas y galerías de cables, es una preocupación creciente de las compañías eléctricas españolas. Un pequeño seguimiento realizado en un periodo de tiempo que comprende Enero 2007 a Diciembre 2010, nos muestra un listado de 57 incidentes en diferentes puntos de España, de distintos incendios en Subestaciones Eléctricas y Centros de Transformación.

En el link que se adjunta, se puede comprobar el listado de incendios sucedidos , con la fuente de información de la que proviene. :

http://www.subestacionpatraixfuera.com/infohtml/peligrosa.htm

Haciendo un repaso de los incendios ocurridos en España se pueden destacar

- JUNIO 2010 :

Incendio de un transformador de una subestación eléctrica en la desaladora de Escombreras ( Murcia ) . ( Fuente de información Diario La Opinión ), el incidente se produjo apenas a un centenar de metros de los tanques de almacenamiento de gas de la empresa Enagás. La causa de incendio fue un cortocircuito provocado por una filtración de agua .

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La columna de humo en la desaladora de Escombreras, junto a los tanques de Enagás.

- AGOSTO 2010

- Incendio originado en estación de metro de Bolueta ( Bilbao) ( Fuente de información : Agencia Europapress )

El fuego se originó en la subestación eléctrica, dicha instalación desde la que se

suministra electricidad a las distintas unidades del metro y, siguiendo el protocolo establecido, se procedió a desalojar la estación de Bolueta.

- Incendio en subestación eléctrica de La Lancha. ( Córdoba ) ( Fuente de información : Diario El Día de Córdoba )

La densa nube de humo creó una gran alarma entre los vecinos de la barriada periférica de Alcolea, próxima a La Lancha, y entre los conductores que en ese momento se dirigían a sus puestos de trabajo, hasta el punto de que la centralita de los bomberos quedó bloqueada por las llamadas de los particulares. El fuego, sin embargo, no ocasionó daños personales. La subestación afectada es una de las dos principales de la capital y abastece también a varios municipios de la provincia, aunque el fuego no provocó desconexiones en la distribución, aseguró el responsable provincial de Sevillana Endesa.

- JULIO 2011

- Incendio Según ha informado el Ayuntamiento de Boadilla del Monte ( Madrid ) , se produjo un incendio en la subestación eléctrica del Cerro del Mosquito, lo que dejó sin luz, sobre todo a los vecinos del sector B. El servicio no se ha restaurado por completo hasta la madrugada del martes 28 Julio.

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Por tanto, en vista de los múltiples antecedentes no solo a nivel nacional sino también a nivel internacional, se plantea el objetivo del presente proyecto como una justificación de las nuevas soluciones en materia de seguridad contra incendios tomando como punto de partida un análisis basado en prestaciones ( P.B.D. ) de la instalación de protección contra incendios que se integrará dentro de una Subestación Eléctrica.

Quedan dentro del alcance del presente proyecto , el análisis de los posibles escenarios de incendios, el cálculo de los posibles fuegos propuestos, el diseño, cálculo y definición de los sistemas de protección activa contra incendios en las diferentes áreas que componen la subestación, teniendo en cuenta los diferentes usos a los que los sistemas comunes deberán dar servicio (Sala de Transformador GIS, Sala de cables…) así como la definición de materiales, componentes, equipos y condiciones de montaje.

Por tanto, son objeto del presente proyecto la justificación de las siguientes instalaciones y elementos previo análisis basado en P.B.D. :

• Sistemas de extinción por agua.

• Detección y comunicación manual de Alarma de incendios.

• Extintores portátiles.

• Señalización.

• Sistema de extinción automática de gas NOVEC.

Dentro de objeto del proyecto, podremos diferenciar las siguientes zonas tratadas de la subestación eléctrica:

Sala GIS

Sótano de Cables

Sala de usos compartidos o sala de control.

Transformador

La ocurrencia de incendios en subestaciones no es excesivamente alta si se tiene en cuenta el elevado número de ellas existentes en los diferentes entornos, pudiendo encontrar las mismas tanto áreas interurbanas, urbanas, en plantas industriales, en estaciones subterráneas de Metro, etc, pero el impacto que pueden provocar es catastrófico. Los

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incendios en subestaciones pueden impactar el suministro de energía a los usuarios, así como los activos y utilidades de las empresas. Cuando se proyecta una nueva subestación o se evalúa la operación de esta, es importante reconocer los riesgos de incendio, y los asociados con la mitigación de estos incendios. Los objetos físicos o condiciones que producen peligros potenciales de incendio son llamados riesgos de incendio. Cada riesgo tiene los siguientes atributos:

• la probabilidad de que un incendio pueda ocurrir durante un específico intervalo de tiempo.

• la magnitud del posible incendio. • la consecuencia de las pérdidas potenciales.

Hay una amplia gama de tipos y causas de los incendios con experiencia en subestaciones

.Los tipos de incendios se basan en los equipos y sistemas utilizados en las subestaciones.

Incendios que afecten a las válvulas de DC, al aire libre o en interiores con aislamiento de

aceite de equipos, con aislamiento de aceite por cable, condensadores síncronos enfriados por

hidrógeno, o PCB aislado, son equipos usualmente bien documentados, por lo que este tipo de

equipos son fáciles de reconocer como un peligro de incendio. Hay una serie de tipos de

subestaciones específicas que no están tan bien documentadas. IEEE 979, Factory Mutual

hojas de datos, la NFPA 851 Práctica recomendada para protección contra incendios para la

actual Estaciones Converter, y TF CIGRE 14.01.04 Informe sobre los Aspectos de Bomberos

de HVDC Válvulas pueden orientar sobre este tipo de incendios. Además, el Instituto eléctrico

Edison "Directrices sugeridas, para completar un análisis de fuego en las instalaciones de

utilidad pública (existentes o en Diseño) 1981" proporciona pautas de referencia para el

proceso de análisis de riesgo de incendio.

Las subestaciones están expuestas a los peligros comunes industriales, tales como los

gases comprimidos inflamables uso y almacenamiento, el trabajo en caliente, de

almacenamiento de líquidos inflamables y la manipulación, el almacenamiento de basura,

equipos de calefacción, y el almacenamiento de mercancías peligrosas. Los códigos locales

sobre incendios o códigos NFPA pueden proporcionar asistencia en el reconocimiento de los

riesgos de incendio común.

El cableado es el mayor peligro ya que son una combinación de fuente de ignición y al mismo tiempo contienen materiales inflamables (fuel supply and ignition source). Una falla en un cable puede ser suficiente para que incendie el aislamiento que contiene, y podría derivar en un incendio mayor y grandes cantidades de humo tóxico. El peligro creado por equipo enfriado por aceite mineral, como transformadores, reactores, e interruptores es por que el aceite es una fuente inflamable que puede ser iniciada por una falla dentro del equipo. Algunas de las causas de que se produzcan arcos internos dentro del aceite son:

• filtración de agua o humedad

• falla del aislamiento del núcleo

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• corrientes de falla exteriores

• fallas en el cambiador de taps

Otro de los puntos más críticos en el origen de los incendios en las subestaciones eléctricas, es el momento de la puesta en marcha de los equipos de los que se compone la misma, sobre todo en lo que a los transformadores se refiere, ya que el posible incendio puede provocar que las personas que se encuentran en el momento de actuación en el local sufran los daños que pueden provenir de la metralla de los elementos cerámicos de protección de las bornas de conexionado .

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ÍNDICE

El presente proyecto, estará basado en los siguientes puntos que se desarrollarán con una memoria explicativa de cada uno de ellos :

0. RESUMEN. JUSTIFICACIÓN.

1. OBJETO Y ALCANCE.

2. LISTA DE PARTICIPANTES.

3. CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO.

4. NORMATIVA PRESCRIPTIVA.

5. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN.

6. ESCENARIOS DE INCENDIO.

7. INCENDIOS PARA EL DISEÑO.

8. ALTERNATIVAS DE DISEÑO

9. CARACTERÍSTICAS EQUIPOS P.C.I.

10. DISEÑO FINAL. CÁLCULOS HIDRÁULICOS

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1.- OBJETO Y ALCANCE

1.1. OBJETO

El presente proyecto tiene por objeto definir los requisitos que deben satisfacer las

instalaciones de Protección Contra Incendios, a fin de conseguir un grado suficiente de

seguridad en caso de incendio, esto es, prevenir su aparición y en caso de producirse, dar

la respuesta adecuada, limitar su propagación y posibilitar su extinción, con el fin de anular

o reducir los daños o pérdidas que el incendio pueda producir a personas o bienes en las

distintas instalaciones de la subestación.

1.2. ALCANCE.

En consecuencia, se realiza el estudio de las medidas de seguridad de protección contra incendios que requieren las instalaciones objeto del presente estudio, según las características constructivas y de funcionamiento que se prevé en dicha instalación.

Se establecen las condiciones que deben reunir las instalaciones para proteger a

sus ocupantes frente a los riesgos originados por un incendio, para prevenir daños en

dichos edificios o en establecimientos próximos a aquel en el que se declare un incendio y

para facilitar la intervención de los bomberos y de los equipos de rescate, teniendo en

cuenta su seguridad. Se debe atender igualmente por tanto a la accesibilidad de los

vehículos y personal de bomberos, así como las vías de evacuación de los sectores de

incendio.

Para tal efecto se consideran los procesos, materiales tratados y acumulados que

desarrollará y tratará la instalación para poder determinar el riesgo de fuego de las

distintas zonas de la Instalación.

Mediante los datos anteriores se podrán especificar los sectores de incendio y las

cargas de fuego de cada sector para poder realizar en función de ellos el diseño de los

elementos estructurales, y teniendo en cuenta los condicionantes particulares de las

instalaciones que se especifican en el Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los

establecimientos Industriales, realizar el diseño de los elementos de protección necesarios,

así como aquellas consideraciones que sin ser obligatorias en base a la normativa de

aplicación se desea que protejan los distintos recintos para de esta manera conseguir un

nivel superior de seguridad y protección.

Se debe señalar que entre las hipótesis de riesgo no se incluye la de un

incendio de origen intencional.

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Cabe señalar igualmente que cualquier variación en las instalaciones descritas

en el citado proyecto, en el proceso o de las condiciones de almacenamiento requerirá una

nueva evaluación de la protección contra incendios, ya que el estudio que se realiza de las

condiciones de funcionamiento es que se presenta en el momento de su realización, no

siendo válido este estudio para una modificación de las condiciones o uso del edificio.

Cada sala llevará una protección especifica de contra incendios según se indica en la

presente proyecto, con el fin de garantizar un correcto nivel de seguridad.

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2.- LISTA DE PARTICIPANTES (STAKEHOLDERS )

En la realización, diseño, cálculo, ejecución, gestión y explotación de la subestación eléctrica intervienen las siguientes partes que se enumeran a continuación. Realizando un consenso entre todas ellas, para así, adoptar la mejor de las posibles soluciones que se plantean.

• Arquitecto: Busca un diseño vanguardista y se que integre adecuadamente con su emplazamiento.

• Autoridades-Bomberos: Seguridad ante usuarios y residentes cercanos a la subestación. Bomberos indicarán su tiempo de reacción una vez recibido el aviso de incendio en la subestación ( este tiempo es importante conocerlo , para una vez realizado el diseñado y realizados los fuegos de cálculo , poder dar validez a los diseños realizados )

• Propiedad: Se busca un edificio con una distribución funcional, que permita optimizar los costes de la vida operativa del edificio.

• Estructurista : Un edificio seguro, protegiendo las misma ante posibles fuegos, permitiendo la evacuación de la personas y minimizando los daños a edificios y propiedades anexas.

• Instalador : Será en el encargado de dotar al edificio, de las instalación correspondiente que cumpla con la normativa vigente.

• Dirección Facultativa : La cual será la responsable de la coordinación de todos los trabajos a realizar dentro del orden y los tiempos marcados, en la realización del proyecto.

• Ingeniero de PCI : Limitar los daños fuera del recinto de origen del incendio. Evitar que la temperatura de los gases de combustión alcance una temperatura de inicialización del flashover. Dotar de los sistemas de protección activa PCI adecuados para una correcta cobertura y protección.

• Compañía aseguradora : Será la responsable de evaluar el riesgo que cubre y que se describe en el proyecto y cuantificar la prima a aplicar una vez que se acuerden los medios de protección de contra incendios que se instalarán en la subestación eléctrica objeto de estudio.

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3.- CARACTERIZACIÓN DEL EDIFICIO

El edificio principal, se plantea en su concepción básica como un volumen de planta de forma rectangular, según se pude ver en la vista aérea que se muestra, en una zona en la que se encuentran cercanos edificios de uso residencial o de pública concurrencia.

Figura 1. Vista aérea de la Subestación Eléctrica objeto de estudio

El edificio presenta 2 plantas, la planta baja ( sobre rasante ), en la cual se encontrarán los locales correspondientes a la sala GIS que presenta una superficie de 193,8 m2 con una altura aproximada de 8 m., con la dificultad y riesgo que presenta para las labores de mantenimiento y de acondicionamiento de una sala de estás características como se puede observar en la Figura 2, que refleja la distribución de un GIS dentro de una subestación eléctrica.

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Figura 2. Sala GIS.

Por otro lado encontramos la sala de usos compartidos anexa a sala GIS, cuya superficie es de 26 m2 y altura aproximada de 4 m, local donde se prevé la habitabilidad del personal que puntualmente hace las labores de mantenimiento y donde se encontrará todos los sistemas de recogida de medidas de los distintos sensores de las instalaciones de las que se dispone en la subestación eléctrica. En esta sala , debido a su uso , será el lugar elegido para colocar la central del sistema detección de incendios que se diseñe en el presente proyecto de la instalación de protección contra incendios. .

Por último, nos encontramos bajo rasante con la sala o galería de cables con una superficie de 193,8 m2 y una altura aproximadamente de 2,2 m en su parte más alta, con distintas alturas , por donde discurren las bandejas de cables que comunican los transformadores que se encuentran en el exterior del edificio con la sala de GIS. La disposición y distribución de la misma puede observarse en la figura 3 adjunta.

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Figura 3 . Galería de cableado o sala de cables.

3.1.- Caracterización de la Subestación.

Como pasos previos para adoptar las medidas de protección contra incendios que son necesarias instalar en una subestación es necesario en primer lugar clasificar la subestación en cuestión. Posteriormente es necesario definir los diferentes sectores (o áreas) de incendio que se van a crear y por último calcular la carga de fuego ponderada de cada sector de incendio, de acuerdo al método de cálculo establecido en el RSCIEI en lo que a actividades de producción, transformación, reparación o cualquier otra distinta al almacenamiento se refiere, utilizaremos la ecuación 1 que figura a continuación:

Donde:

- Qs : es la densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, del sector de incendio, en MJ/m2

- qsi : es la densidad de carga de fuego de cada zona con proceso diferente según los distintos procesos que se realizan en el sector de incendio, en MJ/m2

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- Si es la superficie de cada zona con proceso diferente y densidad qsi diferente, en m2

- Ci es un coeficiente adimensional que pondera el grado de peligrosidad.

- Ra es un coeficiente adimensional que corrige el grado de peligrosidad (por la activación) inherente a la actividad que se desarrolla en el sector de incendio

- A es la superficie construida del sector de incendio, en m2

Lógicamente es necesario determinar también el nivel de riesgo intrínseco del conjunto de la subestación, para ello , utilizaremos la ecuación 2 :

Donde:

- Qe es la densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, del edificio, en MJ/m2

- Qsi es la densidad de carga de fuego, ponderada y corregida, de cada uno de los sectores, en MJ/m2

- Ai es la superficie construida de cada uno de los sectores de incendio, en m2.

3.2. Clasificación de la Subestación.

Las subestaciones, en general, podemos clasificarlas en función de su ubicación geográfica y de la situación física de los transformadores de potencia dentro de la misma. Según esto, nos encontramos con la tabla 1., en la cual , nos muestra la clasificación de la subestaciones según lo descrito anteriormente.

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El caso que nos aplica será una subestación tipo 2, es decir, en casco urbano en proximidad de viviendas, con transformadores en su interior.

3.2. Sectores a considerar.

Los diferentes sectores a considerar y estudio de las cargas de fuego serán:

1.- Transformador de potencia: en el caso particular de las subestaciones del tipo 1,2,3 y 5 cada recinto de transformador constituye un sector de incendio independiente, mientras que en las subestaciones del tipo 4 y 6 los transformadores constituyen, junto con el resto del área abierta de la subestación, un área de incendio. En caso de derrame del aceite dieléctrico éste queda confinado y no invade el resto de volúmenes de la subestación. En este sector no es necesario calcular la carga de fuego, ya que su uso está perfectamente definido en el RCE y se adoptan las medidas de protección contra incendios que indica el citado RCE (instalación de fosos de recogida de aceite y sistema fijo de extinción automático).

2.- Salas de aeros: cada sala de aeros, en caso de existir, constituye un sector de incendio independiente. Al igual que los transformadores, en este sector no es necesario calcular la carga de fuego.

3.- Salas de celdas: cada sala de celdas (una por cada nivel de tensión, y en el caso de alta tensión y media tensión una por cada transformador) constituye un sector de incendio independiente.

4.- Sala de control: la sala de control constituye un sector de incendio independiente.

5.- Sala de equipos (sala que alberga los transformadores de servicios auxiliares y las baterías de condensadores): la sala de equipos, en caso de existir, constituye un sector de incendio independiente.

6.- Sótanos y patinillos de cables: cada sótano de cables y patinillo de cables, en caso de existir, constituye un sector de incendio independiente.

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7.- Galería de cables: en caso de existir galería de cables se realiza un vestíbulo de independencia en su comunicación con la subestación que engloba los primeros 20 m de galería; este vestíbulo constituye un sector de incendio independiente.

8.- Escaleras: cada escalera, en caso de existir, constituye un sector de incendio independiente. Se considera para este tipo de sector una carga de fuego nula.

De acuerdo a lo indicado anteriormente, y teniendo en cuenta que los cubículos de transformador y las salas de aeros tienen consideraciones excepcionales, podemos afirmar que toda subestación es un establecimiento industrial de riesgo bajo (nivel 1).

3.3.- CONSIDERACIONES ADICIONALES

El presente proyecto tiene por objeto es estudio de un subestación eléctrica en las proximidades de un casco urbano, pero este tipo de edificio funcionales pueden encontrarse en ubicaciones diferentes, como pueden ser :

• Plantas de generación Biocarburantes, • Refinerías • Centrales de generación de energía ( central térmica de ciclo combinado ) • En general, en las plantas industriales podemos encontrar un centro de

transformación. • Estaciones de metropolitano.

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Todas las subestaciones tienen unos riesgos de incendio comunes, pero en función de su ubicación y su uso cada una de ellas puede tiene unos riesgos adicionales propios , diferentes los que puede haber otras ubicaciones.

3.4.- Posibles Riesgos de Incendios en subestaciones eléctricas

De los posibles peligros comunes a todas ellas, pueden destacarse los siguiente:

• Causas naturales, rayos y sol. • Falta de orden y limpieza. • Descuidos. • Instalaciones P.P. (Provisional, Permanente). • Instalaciones eléctricas sobrecargadas. • Manejo inadecuado de flamas abiertas • Superficies calientes. • Cigarros y cerillas usadas en áreas prohibidas. • El uso de líquidos inflamables para limpieza. • Almacenamiento inadecuado de líquidos inflamables, líquidos combustibles y

gaseosos. • Almacenamiento de cilindros con gases, como: oxígeno, acetileno, entre

otros. • Realización de trabajos en caliente ( soldaduras ). • Los procedentes utilizados de los equipos propios de las subestaciones tales

como válvulas DC , condensadores síncronos y de aislamiento • El Cableado es el mayor peligro ya que son una combinación de fuente de

ignición y al mismo tiempo contienen materiales inflamables (fuel supply and ignition source).

• El peligro creado por equipo enfriado por aceite mineral, como transformadores, reactores, e interruptores es por que el aceite es una fuente inflamable que puede ser iniciada por una falla dentro del equipo. Algunas de las causas de que se produzcan arcos internos dentro del aceite son:

- filtración de agua o humedad. - falla del aislamiento del núcleo . - corrientes de falla exteriores - fallas en el cambiador de taps.

Como anteriormente se ha mencionado, unos los momentos más críticos es la puesta en funcionamiento de las mismas.

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4.- NORMATIVA DE APLICACIÓN

Para la realización del proyecto se tendrá en cuenta toda la normativa vigente que le

sea de aplicación, más en particular se recuerda la siguiente:

• Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Documento Básico

de Seguridad en caso de Incendio ( DBU-SI ) del Código Técnico de la Edificación

( CTE ).

• Real Decreto 1371/2007, de 19 de octubre, por el que se aprueban modificaciones

sobre el Documento de Seguridad en caso de Incendio del Código Técnico de la

Edificación.

• Reglamento de seguridad contra incendios en los edificios industriales ( RSCIEI ),

aprobado según RD2267/2004 de 3 de diciembre.

• Reglamento de instalaciones de protección contra incendios ( RIPCI ), RD 1942/1993

de 5 de noviembre y orden de 16 de abril de 1.998.

• Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (RBT), aprobado por RD 842/2002, e

Instrucciones complementarias.

• Reglamento de Aparatos a Presión, aprobado por RD 1244/1979 y modificado por RD

769/1999, e Instrucciones Técnicas Complementarias.

• Criterios higiénico sanitarios para la prevención y control de la legionelosis. RD

865/2003 de 4 de julio.

• Normativa EN 15004. Gaseous media fire extinguishing systems. Parts 1 & 5

• Normas UNE de aplicación.

• UNE 23580:2005. Seguridad contra incendios. Actas para la revisión de las

instalaciones y equipos de protección contra incendios .Inspección técnica para

mantenimiento.

• UNE-EN 12845:2004. Sistemas fijos de lucha Incendios. Sistemas de rociadores

automáticos.

• UNE-EN 12094-10:2004. Sistemas fijos de lucha contra incendios. Componentes

para sistemas de extinción mediante agentes gaseosos .Parte 10: Requisitos y

métodos de ensayo para presostatos y manómetros. • UNE-EN ISO 14557:2203. Mangueras para lucha contra incendios. Mangueras de

aspiración de elastómero y plástico y conjuntos de mangueras (ISO14557:2002).

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• UNE-EN 1028-2:2203. Bombas contra incendios. Bombas centrifugas contra

incendios con dispositivo de cebado. Parte 2: Verificación de requisitos generales y

de seguridad.

• UNE-EN 1028-1:2203. Bombas contra incendios. Bombas centrifugas contra

incendios con cebador. Parte 1: Clasificación. Requisitos generales y de

seguridad.

• UNE EN2:1994. Clases de Fuego • UNE 23500:1990. Sistema de abastecimiento de agua contra incendios. • UNE 23407:1990. Lucha contra incendios. Hidrante bajo nivel de tierra

Por otro lado, aunque no tengan carácter vinculante pero cubre los huecos existentes en

las normas UNE, serán aplicables las siguientes Reglas Técnicas CEPREVEN así como la

norma NFPA:

• RT2-EXT. Regla Técnica para la instalación de extintores móviles. • RT1-ROC. Regla Técnica para las instalaciones de rociadores automáticos de agua.

• RT2-DET. Regla Técnica para las instalaciones de detección automática de incendios.

• NFPA Standard for the installation of sprinkler systems.

Por último y no por esto menos importante, se deberán tener en cuenta todas aquellas

normativas tanto autonómicas como locales, así como indicaciones al respecto de la compañía de

seguro participante en la elaboración del proyecto.

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5.- CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

En referencia a las principales metas, objetivos y criterios de aceptación para la Subestación Eléctrica, hemos de destacar los que a continuación enumeramos:

5.1.- METAS

• Minimizar las lesiones relacionadas con el incendio y prevenir pérdidas de vidas. • Minimizar los daños producidos por el incendio. • Maximizar la flexibilidad del edificio. • Minimizar los daños en materia de Medio Ambiente. • Reanudar las actividades en el menor tiempo posible.

5.2.- OBJETIVO COMITENTES ( STAKEHOLDERS )

• Detectar el incendio con la suficiente rapidez para que se pueda alertas a los ocupantes para alcanzar un lugar seguro protegidos de los efectos del incendio y productos de la combustión.

• Limitar los daños económicos. • Limitar la propagación del humo. • Limitar la propagación y desarrollo del incendio. • Minimizar los efectos de corrosión que pudieran resultar de la combustión.

5.3.- DEFINICIÓN DE OBJETIVOS.

• Minimizar la concentración de humo (nivel de oscurecimiento) a un valor inferior de lo que podría causar daños inaceptables para el objetivo.

• Prevenir el colapso prematuro de parte de la estructura. • Minimizar la exposición al humo controlando su movimiento. • Limitar la exposición a temperaturas altas. • Limitar la toxicidad de los gases de la combustión

5.4.- CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

• 5 m. de visibilidad en zonas de la subestación donde se realizarán las labores de mantenimiento

• Temperaturas de la capa superior de humos inferior a 200º • Concentración de oxígeno en cualquier habitáculo no inferior al 15 % durante el minuto

siguiente a la primera activación del sistema de extinción disponible. • El tiempo de un incremento de la temperatura de 100 ºC. deber ser detectado a los 175

segundos • HCI no será superior a 5 p.p.m.

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6.- ESCENARIOS DE INCENDIOS EN SUBESTACIÓN ELÉCTRICA

En este capítulo trataremos a través de una visión prestacional del riesgo tratado, de justificar si los medios implantados y justificados prescriptivamente son efectivos en algunos escenarios de incendios propuestos.

Así en los diferentes escenarios de incendios que trataremos, estos comprenderán la fase de ignición, la fase de crecimiento, el periodo de máximo desarrollo y la fase de decrecimiento así como los sistemas y las propiedades del entorno que tienen influencia en el desarrollo del incendio. La identificación de potenciales escenarios de incendio es un paso importante si se va a desarrollar un análisis determinista o probabilista.

En la elección de los escenarios que detallaremos a continuación se han tenido en cuenta los siguientes puntos esenciales:

1.- Totalidad de los escenarios que podrán amenazar a la subestación eléctrica

2.- Características del edificio, centro o zona tratada.

3.- Características de los usuarios potenciales

4.- Características de los posibles incendios originados.

POSIBLES SUPUESTOS DE FUEGO CONCEPTOS

Características del edificio

• Área y geometría del edificio

• Acabados interiores del edificio

• Posición, dimensiones y cantidad de aberturas

• Componentes estructurales

• Medidas de evacuación

• Instalaciones contra incendios disponibles

• Respuesta de bomberos

Características de los usuarios • Aforo, densidad y distribución de usuarios. • Tiempo de reacción • Movilidad • Familiaridad con el edificio y sistemas de

evacuación

Características del fuego ocasionado

• Fuentes de ignición • Tipo de combustibles • Localización del fuego • Efecto de la geometría • Estado de puertas y ventanas (variable con el

tiempo) • Ventilación • Tipo de construcción • Intervención de ocupantes

En nuestro caso trataremos 6 escenarios de incendio diferentes, considerando estos más que suficientes al tratarse de un edificio con una arquitectura sencilla.

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En la elección de tales propuestas se han considerado los aspectos:

1. Características del edificio / local objeto de estudio.

2. Características de los usuarios

3. Características de los posibles incendios

6.1. Escenario de incendio 1

El primer escenario corresponde a un fuego en sala de celdas provocado durante labores de mantenimiento.

CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL

• Uso: Fuego en sala de celdas o equipos

• Geometría: rectangular de área 7 x 2 = 14 m2 ( se considera todo el local , a pesar que

los equipos solo ocupan superficies aprox. de 2 m2 )

• Ubicación: Sala de celdas en planta baja

• Acabado interior: nave de hormigón y techo metálico

• Instalaciones PCI disponibles: detección y sistema de gas.

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación en planta baja.

CARACTERÍSTICAS DE LOS USUARIOS

• Densidad de ocupación : zona de ocupación nula (DB SI).

• Familiaridad : Usuarios de mantenimiento familiarizados en general con la

subestación.

CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO

• Fuentes ignición: origen eléctrico, descuido humano (labores de mantenimiento).

• Evolución del incendio: medio-rápido 2-3 MW (tabla 3.7 NFPA 204M).

• Efecto de la geometría: Recinto cerrado en su parte superior.

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Tabla 3- Densidades de ocupación según CTE. DB SI.

6.2. Escenario de incendio 2

Este escenario corresponde a un fuego en sala GIS, provocado por un cortocircuito, el fuego se comportará de la misma manera con o sin presencia de personal en dicha sala.

CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL

• Uso: Fuego en sala GIS

• Geometría: rectangular de área 8 x 6 = 48 m2. ( se considera el área que ocupa el

GIS dentro de la sala en la que se encuentra ubicado , no considerando que exista

ningún material combustible a su alrededor)

• Ubicación: Sala de GIS en planta baja.

• Acabado interior: nave de hormigón y techo metálico

• Instalaciones PCI disponibles: detección , sistema de gas, ( alternativa sistema agua

pulverizada )

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación en planta baja.

CARACTERÍSTICAS DE LOS USUARIOS

• Densidad: zona de ocupación nula (DB SI).

• Familiaridad: Usuarios de mantenimiento familiarizados en general con la

subestación.

CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO.

• Fuentes ignición: origen eléctrico, humedad, descuido humano (labores de

mantenimiento).

• Evolución del incendio: medio-rápido 2-3 MW (tabla 3.7 NFPA 204M).

• Efecto de la geometría: Recinto cerrado en su parte superior.

6.3. Escenario de incendio 3

Este escenario corresponde a un fuego en la sala de cables provocado por un cortocircuito por filtraciones de agua en la dicha sala.

CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL

• Uso: Sala de cables

• Geometría: rectangular de área 8 x 2 = 16 m2.

• Ubicación: en sala de cables sótano -1

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• Acabado interior: nave de hormigón y techo de hormigón

• Instalaciones PCI disponibles: detección y sistema de gas. ( alternativa agua

pulverizada )

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación que dan a la planta baja

CARACTARÍSTICAS DE LOS USUARIOS

• Densidad: zona de ocupación nula (DB SI).

• Familiaridad: Usuarios de mantenimiento familiarizados en general con la subestación.

CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO.

• Fuentes ignición: origen eléctrico, cortocircuito

• Evolución del incendio: medio-rápido 2-3 MW (tabla 3.7 NFPA 204M).

• Efecto de la geometría: Recinto cerrado en su parte superior.

6.4. Escenario de incendio 4

En este caso supondremos el escenario de incendios es la sala en donde se ubica el transformador, a parte de la problemática del corte de suministro eléctrico, en este caso se vera como puede afectar a edificios colindantes con ocupación.

Por ello procedemos a establecer dicho escenario como el que se produciría en el transformador.

CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL.

• Uso: Transformador eléctrico con depósito de aceite

• Instalaciones PCI disponibles: detección y sistema de gas.

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación en planta baja.

CARACTERÍSTICAS DE LOS USUARIOS

• Densidad: zonas ocupación baja (anexo a zonas de alta o media ocupación)

• Familiaridad: Usuarios familiarizados (servicio técnico y mantenimiento)

CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO

• Fuentes ignición: derrame de aceite del depósito de refrigeración (12370 L).

• Evolución del incendio: ultra rápido.

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• Efecto de la geometría: Foso derrames del aceite de (12370 L).

6.5. Escenario de incendio 5

Se trata del mismo escenario que el anterior, se produciría en el transformador, para este caso suponemos que el cubeto se encuentra fisurado por lo que habrá fuga de aceite por todo el recinto

CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL

• Uso: Transformador eléctrico con depósito de aceite

• Instalaciones PCI disponibles: detección y sistema de gas ( alternativa sistema agua

pulverizada )

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación en planta baja.

CARACTERÍSTICAS DE LOS USUARIOS

• Densidad: zonas ocupación baja (anexo a zonas de alta o media ocupación)

• Familiaridad: Usuarios familiarizados (servicio técnico y mantenimiento)

CARACTERÍSITCAS DEL FUEGO

• Fuentes ignición: derrame de aceite del depósito de refrigeración (12370 L).

• Evolución del incendio: ultra rápido.

• Efecto de la geometría: Foso derrames del aceite de (12370 L).

6.6. Escenario de incendio 6

Este escenario corresponde a un fuego en la sala de cables provocado por un cortocircuito, el fuego se comportará de la misma manera pero sin la presencia de personal en dicha sala.

CARACTERÍSTICAS DEL LOCAL

• Uso: Sala de usos compartidos

• Geometría: rectangular de área 3,25 x 8 = 26 m2.

• Ubicación: en planta baja

• Acabado interior: nave de hormigón y techo metálico

• Instalaciones PCI disponibles: detección.

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación que dan a la planta baja

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CARACTERÍSITICAS DE LOS USUARIOS

• Densidad: zonas ocupación baja, 3 personas por planta (DB SI).

• Familiaridad: Usuarios de mantenimiento familiarizados en general con la subestación.

CARACTERÍSTICAS DEL FUEGO.

• Fuentes ignición: origen eléctrico, descuido humano .

• Evolución del incendio: medio-rápido 2-3 MW (tabla 3.7 NFPA 204M).

• Efecto de la geometría: Recinto cerrado en su parte superior.

Tabla 4. Valores α para los diferentes ratios de crecimiento. Según NFPA 204 M

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7.- INCENDIOS PARA EL DISEÑO

7.7.- Fuego de cálculo 1

• Fuego en sala de equipos o sala de celdas. • Basado en escenario de incendio 1. • Origen del fuego debido, fallo eléctrico, bien sea originado por humedad,

cortocircuito, sobrecalentamiento, fallo aislamiento etc. ( se considera toda la sala a pesar de los que equipos ocupan una superficie de aprox. 4 m2 )

• Se dispone en zona de detección automática • Crecimiento rápido del incendio

Utilizando medios manuales de cálculo y aplicando tabla estadísticas adjuntas se obtendremos los datos de nuestro incendio de diseño Tablas de consulta

De la NFPA 204M obtenemos los datos estimativos de cálculo detallados a continuación:

COEFICIENTE CRECIMIENTO INCENDIO α = 0,047 Kw /s2 ÁREA INCENDIO 14 m2 VALOR CALOR LIBERADO 255 Kw/m2

Por ello el valor máximo del calor generado (HRR) para tales parámetros considerados serán:

Q = qe * A = 255 Kw/m2 * 14 m2 = 3.570 Kw

Dicha generación de calor se alcanzará en el siguiente tiempo:

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3.570 Kw = 0,047 kw/s2 * t2

Una vez hemos despejado el tiempo en la ecuación obtenemos que para alcanzar los 3.570 kW de calor generado se tardarán unos 275 segundos.

La curva de crecimiento de incendios por tanto será la que se muestra a continuación.

HRR

0500

1000150020002500300035004000

0 275 5.425

Segundos

Kilo

wat

ios

HRR

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7.7.-Fuego de cálculo 2

• Uso: Fuego en sala GIS

• Geometría: rectangular de área 8 x 6 = 48 m2.

• Ubicación: Sala de GIS en planta baja.

• Acabado interior: nave de hormigón y techo metálico

• Instalaciones PCI disponibles : detección, sistema de gas, extinción agua (

rociadores ).

• Medidas de evacuación: Puertas de evacuación en planta baja.

Realizando el cálculo manual del incendio, utilizamos las mismas tablas que anteriormente se han utilizado, pero en este caso, se hará el equivalente a un pool fire del líquido refrigerante del Gis Tablas de consulta

Conocemos las dimensiones del recinto 10 x 8 = 48 m2

Por equivalencia con una circunferencia, tendremos de las dimensiones del cubeto la analogía con un circulo o pool fire: A = Π x R2 ; R = √(A/π) = √(48/π) = 3,09 m

El diámetro del charco originado será Ø = 2R = 2 x 3,09 = 6,18 m

Así, para líquidos tenemos que la velocidad de masa consumida vendrá dada por la expresión:

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mn = 0,039 x (1-e-0,7x6,18) = 0,039 Kg/m2s

Para considerar el tamaño del incendio originado tendremos en cuenta la expresión:

Q = 6,18 x 0,039 x 0,7 x 46,4 = 7,82 Mw = 7.828 Kw.

La masa consumida en dicho incendio será: M = (7.828/1000) x 760 = 5.949 Kg.

El tiempo que se tarda en consumir la masa del incendio originado será:

T = 5.949 / (6,18 x 0,039) = 24.683 seg ≈ 412 minutos

El tiempo que se tardará en alcanzar los 7.828 Kw se determinará de la siguiente manera:

Q = α x t2

7.828 = 0,047* t2

t = 411,11 seg

Por lo tanto la curva de fuego de cálculo será la siguiente:

HRR

0100020003000400050006000700080009000

0 411 24683

Segundos

Kilo

wat

ios

HRR

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7.7.- Fuego de cálculo 3

• Fuego en sala o galería de cables. • Basado en escenario de incendio 3. • Origen del fuego debido, fallo eléctrico, bien sea originado por humedad,

cortocircuito, sobrecalentamiento, fallo aislamiento etc. • Se dispone en zona de detección automática , sistema de extinción por gas y

red de tuberías de agua para rociadores. • Crecimiento medio.

Análogamente al fuego de cálculo 1 , utilizando los medios manuales de cálculo, con la salvedad de tomar los datos oportunos según las características del escenario 3 de incendio, necesitando igualmente consultar las tablas adjuntas:

De la NFPA 204M obtenemos los datos estimativos de cálculo detallados a continuación:

COEFICIENTE CRECIMIENTO INCENDIO α = 0,012 Kw /s2 ÁREA INCENDIO 16 m2 VALOR CALOR LIBERADO 625 Kw/m2

Por ello el valor máximo del calor generado (HRR) para tales parámetros considerados serán:

Q = qe * A = 255 Kw/m2 * 16 m2 = 4.080 Kw

Dicha generación de calor se alcanzará en el siguiente tiempo:

4.080 Kw = 0,012 kw/s2 * t2

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Una vez hemos despejado el tiempo en la ecuación obtenemos que para alcanzar los 4.082 kW de calor generado se tardarán unos 583 segundos.

El tiempo total para consumir la masa del combustible será:

La curva de crecimiento de incendios por tanto será la que se muestra a continuación.

HRR

0500

10001500200025003000350040004500

0 583 21.250

Segundos

Kilo

wat

ios

HRR

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7.4.- Fuego de cálculo 4

• Fuego en el cubeto del transformador • Basado en escenario de incendio 4. • Depósito de 12370 L de aceite • Pool fire circular de 10 m2 (derrame de combustible). • Ubicación en locales técnicos de subestación eléctrica. • En la sala se dispondrá de sistemas de detección y extinción por gas

además de sistemas de extinción por agua, pero estos entrarán en acción con la llegada de los bomberos que estimaremos será inferior a lo que tarda el fuego en alcanzar su máximo HRR

Consultamos las propiedades del aceite del transformador en la NFPA 204M

Conocemos las dimensiones del cubeto 10 x 8 = 80 m2

Por equivalencia con una circunferencia, tendremos de las dimensiones del cubeto la analogía con un circulo o pool fire: A = Πr2 ; R = √(A/π) = √(80/π) = 5,04 m

El diámetro del charco originado será Ø = 2R = 2x5,04= 10,08m

Así, para líquidos tenemos que la velocidad de masa consumida vendrá dada por la expresión:

mn = 0,039 x (1-e-0,7x10,08) = 0,039 Kg/m2s

Para considerar el tamaño del incendio originado tendremos en cuenta la expresión:

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Q = 10,08 x 0,039 x 0,7 x 46,4 = 12,75 Mw = 12.750 Kw.

La masa consumida en dicho incendio será: M = (12370/1000) x 760 = 9.401,20 Kg.

El tiempo que se tarda en consumir la masa del incendio originado será:

T = 9401,20 / (10,08 x 0,039) = 23914 seg ≈ 398 minutos

El tiempo que se tardará en alcanzar los 12750 Kw se determinará de la siguiente manera:

Q = α x t2

12750 = 0,047* t2

t = 520,84 seg

Por lo tanto la curva de fuego de cálculo será la siguiente:

HRR

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 520,84 23914

Segundos

Kilo

wat

ios

HRR

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7.5.- Fuego de cálculo 5

• Fuego en el cubeto del transformador • Basado en escenario de incendio 5. • Depósito de 12370 L de aceite • Pool fire circular en toda la superficie de la sala del transformador (derrame de

combustible). • Ubicación en locales técnicos de muelle de carga del centro comercial. • En la sala se dispondrá de sistemas de detección y extinción por gas

además de sistemas de extinción por agua, pero estos entrarán en acción con la llegada de los bomberos que estimaremos será inferior a lo que tarda el fuego en alcanzar su máximo HRR

Consultamos las propiedades del aceite del transformador y la tabla de α en la NFPA 204M

Conocemos las dimensiones de la sala que ocupará el aceite en caso de rotura del cubeto 8.5 x 22.8 = 193.8 m2

Por equivalencia con una circunferencia, tendremos de las dimensiones del cubeto la analogía a un circulo o pool fire: A = Πr2 ; R = √(A/π) = √(80/π) = 7.85 m

El diámetro del charco originado será Ø = 2R = 2x5,04= 15.7m

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Así, para líquidos tenemos que la velocidad de masa consumida vendrá dada por la expresión:

mn = 0,039 x (1-e-0,7x15.7) = 0,039 Kg/m2s

Para considerar el tamaño del incendio originado tendremos en cuenta la expresión:

Q = 15.7 x 0,039 x 0,7 x 46,4 = 19,88 Mw = 19.887 Kw.

La masa consumida en dicho incendio será: M = (12370/1000) x 760 = 9401,20 Kg.

El tiempo que se tarda en consumir la masa del incendio originado será:

T = 9401,20 / (15,7 x 0,039) = 15.353,9 seg ≈ 256 minutos

El tiempo que se tardará en alcanzar los 19.887 Kw se determinará de la siguiente manera:

Q = α x t2 ; 19887 = 0,047* t2

; t = 650,48 seg

Por lo tanto la curva de fuego de cálculo será siguiente:

HRR

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 650,48 15353

Segundos

Kilo

wat

ios

HRR

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7.6..Fuego de cálculo 6

Fuego en sala de control de subestación Basado en escenario de incendio 6. Origen del fuego debido a conato en papelera (colilla mal apagada), fallo eléctrico (cortocircuito), etc. Se dispone en zona de oficinas de detección automática Crecimiento rápido del incendio.

De la NFPA 204M obtenemos los datos estimativos de cálculo detallados a continuación:

COEFICIENTE CRECIMIENTO INCENDIO α = 0,047 Kw /s2 ÁREA INCENDIO PARFA OFICINAS CON ROCIADORES RESPUESTA NORMAL 14 m2 PERIMETRO DEL INCENDIO 24 m VALOR CALOR LIBERADO 255 Kw/m2

Por ello el valor máximo del calor generado (HRR) para tales parámetros considerados serán:

Q = qe * A = 255 Kw/m2 * 47 m2 = 11.985 Kw

Dicha generación de calor se alcanzará en el siguiente tiempo:

11.985 Kw = 0,047 kw/s2 * t2

de donde tendremos que para alcanzar los 11.985 kW de calor generado se tardarán unos 255 s (4,25 min),

Siendo el tiempo necesario para que se consuma la masa del incendio:

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HRR

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 255 15353

Segundos

Kilo

wat

ios

HRR

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7.7. Comparación de datos obtenidos

En la tabla adjunta se pueden observar las máximas valores alcanzados, tanto del calor, como el tiempo que se tarda en llegar a conseguir dicha liberación de calor en cada uno de los escenarios propuestos,

Escen. 1 Escen 2 Escen. 3 Escen 4 Escen 5 Escen 6 Q max (Mw) 3,57 7,83 4,08 12,75 19,89 11,99 T min ( s ) 275 411 583 520 650 255

Por tanto, nuestro escenario de incendio 5 , será el más severo de las estudiados, que se corresponde con el incendio por derrame del aceite de refrigeración del transformador dentro del cubeto del mismo.

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8.- ALTERNATIVAS DE DISEÑO

A continuación se proponen las diferentes instalaciones de protección contra incendios que se instalarán en la subestación que estarán conformadas por los siguientes sistemas:

- Sistema de detección

- Extinción por Gas

- Extinción por agua

- Sectorización.

El criterio de actuación en caso de conato de incendio será el de activación de la extinción por gas a través del sistema de detección, adicionalmente se plantea un sistema de extinción por agua que será alimentado por el camión de bomberos a través de la Toma de Fachada.

Dentro de la extinción por Agua se han contemplado dos alternativas posibles la instalación de boquillas pulverizadoras ó la instalación de rociadores de pared, siendo la instalación de estos más económica y teniendo en cuenta de que se trata de un back up de una instalación de extinción automática veremos las ventajas e inconvenientes de uno y otro sistema.

8.1. - DETECCIÓN DE INCENDIOS

Se prevé una instalación de detección de incendios para el edificio de la subestación,

el cual será comandado desde una central de incendios analógica de dos lazos (ID3002)

como criterio principal.

El objeto de esta instalación, es poder actuar al conocer la existencia de un posible

incendio en fase temprana, y además supervisar el estado de las instalaciones de extinción de

incendios, a fin de permitir la puesta en marcha de las medidas adecuadas para la lucha contra

el fuego.

El sistema automático de alarmas de incendios a instalar, es un sistema con equipos

analógicos identificables y programables. Estos módulos analógicos utilizan una combinación

digital y analógica para dar información de estado y funciones de control desde la central. Los

módulos a través del enlace de comunicación direccionable son una parte integral de la

central. La central conoce el estado de cada módulo y puede tomar decisiones de actuación

sobre: condición de alarma, estado normal, fallo o problema.

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Gracias a la comunicación bidireccional, la central sabe si se han cumplido sus

órdenes y los resultados de las mismas.

El cableado en general cumplirá con los requerimientos de la normativa aplicable, y en

todo caso deberá ser de baja emisión de humos, libre de halógenos y no propagador de la

llama. El cableado cuya integridad deba permanecer en caso de incendio (cableado de

sirenas, cableado de señales de disparo a las extinciones, etc.), deberá ser resistente al fuego.

La canalización del cableado se realizará preferiblemente bajo tubo de PVC, salvo en

aquellos recintos donde exista algún tipo de sistema de detección actualmente y su

canalización esté hecha en acero. En esos casos, se mantendrá el criterio de canalización

conforme a la que haya instalada previamente. En algunos casos, las salas GIS cuentan con

algún sistema previo de detección (de terceros), y normalmente bajo canalización de acero.

Los sensores y detectores se conectan en un bus de comunicaciones mediante

manguera apantallada de 2 conductores trenzados de 1,5 mm2 resistente al fuego y con baja

emisión de humos (HFLS). El bus de comunicaciones debe partir de la central de detección,

recorrer todos los sensores y módulos y regresar a la central. El bus de comunicaciones tiene

polaridad, la pantalla debe tener continuidad en todo el bus y sólo debe ser conectada a tierra

en la propia central.

Según el área a proteger, se emplearan detectores ópticos de humos, detectores de

incendio multicriterio y detectores laserView.

Deberá preverse un módulo de control direccionable de 6 circuitos de salida a relé con caja

para montaje en superficie. Este módulo será gobernado por la Central analógica con el

algoritmo que se determina en función de las señales de prealarma o alarma de los diferentes

sistemas.

Para la supervisión de todos los contactos de alarma y avería de las centrales de

aspiración ( NAS-20 ) y paneles de extinción (RP1r ) se instalarán módulos analógicos de

entrada / salida digital conectados a la central analógica de incendios, de forma que todas

estas condiciones sean recogidas por esta central.

Como regla general, se instalarán pulsadores de incendio analógico en las vías de

evacuación, como máximo un usuario del edificio recorrerá 25 m. de distancia del punto más

alejado desde donde se encuentre hasta poder encontrar un pulsador. Por la estructura de

nuestro edificio objeto, se instalará un pulsador en cada una de salas de las que se compone.

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Para el diseño de la instalación de detectores ópticos y térmicos, respectivamente, se cumplirá lo marcado por las tablas siguientes:

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8.1.1.-SALA GIS

Dada la altura de la Sala GIS (aproximadamente 8 m) y la dificultad y riesgos que

supone efectuar operaciones de mantenimiento sobre el GIS se ha optado por una detección

de incendio basada en un sistema de aspiración de humo.

Se instalarán dos tuberías de muestreo paralelas longitudinalmente en la sala GIS

siempre que sea posible, intentando evitar en lo posible que estén situadas sobre el GIS (por

ejemplo, si el GIS ocupa la parte central de la sala, las tuberías circularán por los pasillos

laterales). Las tuberías de muestreo deben ser de ABS de 25 mm de diámetro y deben

evitarse en lo posible los codos para que la circulación de aire sea rápida . La central de

aspiración (por ejemplo NAS-20 ) cumple con la normativa EN54-20 y contiene dos cámaras

de aspiración dotadas de bases para sensores VIEW analógicos de alta sensibilidad ( FSL-

751E. )

Se dispondrán también sensores de medida de concentración de oxígeno (Notifier

S2640O2) en la Sala GIS para detectar una posible presencia del agente extintor Novec-1230

por disparo accidental o de gas SF6 por una eventual fuga en el GIS. Se instalarán en las

paredes a unos 40 cm de altura y en cantidad suficiente para garantizar una cobertura

completa de la sala (cobertura de 80 m2 por detector) .

8.1.2.- SALA DE CABLES

La detección de incendio se efectuará mediante detectores de incendio analógicos

multi-criterio (óptico – térmico –IR) Notifier NFX-SMT3.IV ) con el objetivo de realizar una

detección temprana y evitar falsas alarmas. La disposición de los detectores se hará en

función del tamaño de la sala cuidando de que la distancia máxima entre detectores no supere

los 9 m (cobertura de 60 m2 por detector).

Con estos detectores se formarán dos zonas lógicas de detección que se serán

recogidas por el panel de extinción ( RP1r ), que a su vez dispondrá de módulo analógico para

enviar la información a la central de detección analógica existente en sala de control (ID3002 )

8.1.3.- SALA DE USOS COMPARTIDOS / SALA DE CONTROL

En otras salas de la subestación de uso compartido se instalarán detectores de humo

ópticos analógicos ( Notifier NFX-OPT-IV ) conectados a la central analógica ( ID-3002), en

número acorde al tamaño de la sala con una distancia máxima entre detectores de 9 m

(cobertura de 60 m2 por detector).

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8.1.4.- TRANSFORMADOR

Se dispondrá de un sistema de detección incendios de tecnología combinada optico-

termico ( SDX 851 EM ) formando dos zonas lógicas que estarán conectadas a un panel de

extinción que se ubicará en la sala de equipos ( RP1r) , a su vez dispondrá de pulsador de

disparo manual de extinción , para realizar el disparo del sistema de GAS del que se dotará al

mismo. La distancia máxima entre detectores de será de 9 m ( cobertura de 60 m2 detector ).

8.2. EXTINCIÓN POR GAS

La protección principal de extinción para la Sala de GIS y en el Sótano de cables se

busca una extinción por gas NOVEC. Esta solución busca la extinción directa previa a una

posible actuación mediante la conexión exterior de agua a la red de rociadores

8.2.5.- SALA GIS Y SALA DE CABLES

Tal como se ha comentado, se instalará un sistema de extinción de incendios mediante

agente NOVEC 1230 en Salas GIS y Sótanos de Cables. El diseño se deberá hacer de modo

particularizado para cada una de las zonas a proteger. La extinción automática por gas

NOVEC-1230 se controlará mediante una central de detección de tres zonas para proteger un

riesgo de extinción Notifier RP1r en cada una de las salas. Como se ha comentado

anteriormente, se dispondrán sensores de medida de concentración de oxígeno ( Notifier

S2640O2) en el Sótano de cables para detectar una posible presencia del agente extintor

Novec-1230 por disparo accidental o de gas SF6 por una eventual fuga en el GIS. Se

instalarán en las paredes a unos 40 cm de altura y en cantidad suficiente para garantizar una

cobertura completa de la sala (cobertura de 80 m2 por detector).

8.3- EXTINCIONES POR AGUA

8.3.1.- EXTINCIÓN POR AGUAL PULVERIZADA. SALA TRANSFORMADOR

Realizamos un número de consideraciones previas para realizar el cálculo, el diseño se

realizará según norma NFPA.

A la hora de establecer las distancias de seguridad de los componentes del sistema de

agua pulverizada a equipos bajo tensión se ha considerado una tensión de línea de 112 kV y

que la altitud del emplazamiento donde están localizados los transformadores es inferior a

1.000 m. Lo ideal sería disponer del Nivel de Aislamiento de Cresta, el cual serviría para definir

más concretamente la distancia de seguridad correspondiente.

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A falta de detalles se considera la superficie del cubeto como NO ABSORBENTE, capaz

por tanto de almacenar y retener el aceite del transformador ante un derrame del mismo y por

ende susceptible de producirse una ignición localizada del mismo. En caso de que la superficie

del cubeto hubiera sido ABSORBENTE, o hubiera dispuesto de un SISTEMA DE DRENAJE

del posible vertido se entiende que no sería necesario aplicar ninguna protección particular

sobre la superficie inferior del transformador.

De la tabla de la NFPA sacamos la distancia libre entre el sistema de agua pulverizada

y el transformador.

Posteriormente calculamos la superficie del transformador, el depósito de aceite y el cubeto.

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Introducimos los datos de diseño

Calculamos la demanda de la evolvente del transformador multiplicando la densidad de diseño de la evolvente por la superficie total de trafo más depósito.

Calculamos la demanda de derrames multiplicando la densidad de diseño de derrame por la superficie del cubeto.

Repartimos el caudal en los anillos según los diferentes porcentajes indicados.

Calculamos el diámetro para velocidad máxima de 5 m/s.

Con un tiempo de autonomía estimado de 20 minutos calculamos el depósito.

Demanda

envolvente

trafo = 2.290,11 litros/min 137,41 m³/h

Demanda

derrames = 488,00 litros/min 29,28 m³/h

Demanda Total

= 2.778,11 litros/min 166,69 m³/h

Distribución

Anillos:

Altura 2 > 3,5 m

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Anillo Superior 45% 1.250,15 litros/min 75,01 m³/h

Anillo

Intermedio 30% 833,43 litros/min 50,01 m³/h

Anillo Inferior 25% 694,53 litros/min 41,67 m³/h

Válvula de

Diluvio: Ø Nominal

mm Pulgadas

Diámetro

interior = 108,58 mm 150 6"

Depósito de

Agua:

Capacidad = 55.562,29 litros 55,56 m³

8.3.2.- EXTINCIÓN POR ROCIADORES

Los rociadores automáticos de agua (sprinklers) son dispositivos que descargan agua

dividida en gotas automáticamente sobre el punto incendiado, en cantidad suficiente para

extinguirlo totalmente o impedir su propagación en caso de que el origen del fuego estuviera

fuera del alcance del agua.

El agua llega a los rociadores a través de un sistema de tuberías, generalmente

suspendidas del techo, los rociadores están situados a intervalos a lo largo de ellas, cubriendo

cada uno una superficie de 9 m², dependiendo ésta del tipo de riesgo que se protege, que es

definido según las normas y reglamentaciones vigentes.

El orificio de los rociadores automáticos está normalmente cerrado por un disco ó

caperuza, sostenido en su posición de cierre por un elemento de disparo termosensible

(ampolla de vidrio). De esta forma, únicamente funcionarán los rociadores que cubren la zona

en que se alcance una temperatura predeterminada que corresponderá con la de tarado del

elemento termosensible.

La ubicación de los rociadores será aquella que permita la protección de totalidad de la

superficie de la sala.

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8.3.2.1.- SALA DE CABLES

Los criterios de diseño considerados para la protección de las salas son:

Tipo rociador: K=80 1/2”

Densidad diseño: 5 l/min/m².

Área operación: 270m² (en el caso de la de la propia sala sea inferior en superficie, deberá aplicarse la propia superficie de la sala)

Temperatura actuación: 74ºC

Tipo sistema: Seco.

Se podría aplicar la consideración de Riesgo Ordinario 3 si se considera como sala de

maquinaria según el anexo A de la UNE 12845, con una densidad de diseño de 5 mm/min en

270 m2. al tratarse de una instalación seca.

La instalación de rociadores se hará mediante un colector principal de 3” desde la toma de

fachada IPF-41 hasta el propio colector principal también de 3” y ramales de 1 ½”. Los

rociadores serán de bronce k80 de 1/2” tarados a 74 ºC.

8.3.2.2.- SALA GIS

Debido a la imposibilidad de trabajar encima del transformador GIS, este se protegerá

mediante rociadores de pared k115 de ¾” a la presión requerida por el fabricante para cubrir la

longitud requerida para la correcta protección del GIS

Se adjuntan cálculos en el apartado 10 del presente proyecto. Diseño final y Cálculos

Hidráulicos, los cuales han sido obtenido por del software AUTOSPRINK

Se ha previsto la instalación de una toma exterior de fachada tipo IPF-41, donde se

realizará por parte del personal entrenado y preparado de la central la conexión desde el

hidrante mas cercano para aporte de agua o por parte de los bomberos de esta conexión o de

conexión al camión de bomberos.

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La tubería propuesta será de acero galvanizado sin pintar. En caso de ser necesario se podría aplicar pintura a la tubería, con su correspondiente limpieza, imprimación y acabado:

Se propone a continuación un tratamiento de pintura para casos de alta protección. (Para una protección inferior se podría aplicar la pintura estándar)

RECOMENDACIONES PARA LAS TUBERÍAS.

1. Limpieza

Todas las superficies de acero al carbono se someten a una limpieza manual al objeto de eliminar grasa y suciedades que puedan impedir una buena adherencia de las capas de pintura.

2. Imprimación

El tratamiento de superficies se realiza en condiciones ambientales favorables para que resulte una ejecución efectiva:

Ausencia de polvo excesivo y ambiente enrarecido

Humedad relativa del aire no superior al 85%

Ausencia de condensación

Se realiza con pintura sintética en aplicación electrostática, de secado rápido.

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La composición de esta imprimación es una base de resina alquídica, con pigmentos de óxido de hierro, extendedores de carbonato cálcico y disolventes aromáticos.

Esta imprimación está exenta de productos nocivos y tóxicos tales como plomo, arsénico, benzol ó derivados clorados.

El espesor de la capa de imprimación es de 20 μm aproximadamente. El criterio de aceptación está en un espesor de la capa de imprimación superior o igual a 18 μm. Si no se llega a este valor, se procede a repetir el proceso de imprimación.

3. Acabado

Se realiza con esmalte sintético en aplicación electrostática, de secado rápido al aire, de aspecto brillante.

Composición en base de resina alquídica corta de aceite. El espesor de la capa será de 20 μm aproximadamente, salvo que en contrato se recojan otros valores.

Para el control y verificación se realiza un control visual a los elementos pintados, observando que la superficie sea lisa y uniforme, exenta de descolgaduras. En este caso, se realizaran repasos manuales con brocha.

El sistema de pintura descrito proporciona un espesor total de pintura de 40 μm aproximadamente. Como criterio de aceptación se toma que el espesor de la capa total sea igual o superior a 36 μm.

8.4. SECTORIZACIÓN

La estructura portante de todo edificio de la subestación debe disponer de un grado de estabilidad al fuego superior a 180 minutos. En el caso de subestaciones del tipo 1, 2, 3 y 5 (el caso que nos ocupa es el 2) la estructura portante de los cubículos de transformador y salas de aeros debe disponer de un grado de estabilidad al fuego superior a 240 minutos.

El grado de reacción al fuego de los revestimientos del techo y paredes y suelos cumple con lo establecido en la normativa, BFL-s2 en suelos y clase C-s3d0 en paredes y techos. De todos modos, los productos de construcción pétreos, cerámicos y metálicos, así como los morteros, hormigones o yesos empleados están considerados de clase A1.

Los distintos elementos compartimentadores disponen de una resistencia al fuego superior a 120 minutos, sellando adecuadamente todos los huecos de entrada y salida de cables mediante una barrera para alcanzar un grado de resistencia de 120 minutos. En el caso particular de las salas de aeros y cubículos de transformador este valor asciende a 240 minutos, sellando todos los huecos mediante una barrera para alcanzar un grado de resistencia de 240 minutos. Los huecos de ventilación entre los distintos sectores de la subestación quedan protegidos mediante compuertas cortafuegos con una resistencia al fuego de al menos 90 minutos, accionadas por el sistema de protección contra incendios de la subestación; los huecos de ventilación hacia el exterior no quedan protegidos, salvo en el caso particular de los cubículos de transformador y salas de equipos de las subestaciones del tipo 1 y 2, donde es necesario lograr estanqueidad.

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La comunicación entre los distintos sectores de la subestación se realiza a través de puertas con una resistencia al fuego de 90 minutos, que en el caso de las salas de aeros asciende a 120 minutos. En el caso particular de los cubículos de transformador de las subestaciones del tipo 1 y 2 la comunicación con el exterior (o con otros recintos en las subestaciones del tipo 1) se realiza a través de dos puertas paso hombre con una resistencia al fuego de 120 minutos; el hueco de entrada del transformador se cierra mediante un muro cerramiento equivalente que garantice una resistencia al fuego de 240 minutos.

8.4.1. Condiciones de Evacuación

Se deben garantizar las condiciones de evacuación que se fijan en el anexo II, puntos 6.2, 6.3, 6.4 y 6.5, del RSCIEI y la sección SI-3 del documento básico DB-SI del CTE, si bien no son exigibles medidas de evacuación especiales por cuanto que toda subestación se opera por telemando desde el correspondiente Centro de Operación y la presencia de personal de forma continuada es nula. Todas las escaleras de evacuación , tanto ascendentes como descendentes, son siempre protegidas.

Para la aplicación de las exigencias relativas a la evacuación se determina la ocupación de cada sector de incendios, empleando la fórmula que para su cálculo se refleja en el anexo II, punto 6.1, del RSCIEI y redondeando al entero inmediatamente superior. En

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concreto, aplicando lo anterior, se llega a la conclusión que la ocupación teórica de todos los sectores de incendio de una subestación asciende a 2 personas.

Se tiene particularmente presente lo indicado en el anexo II, punto 6.3, del RSCIEI acerca de las distancias máximas de los recorridos de evacuación, que prevalecen sobre lo establecido por el CTE. En concreto, puesto que todo sector de una subestación se puede catalogar como de riesgo bajo (nivel 1) y la ocupación es inferior a 25 personas, la longitud del recorrido de evacuación nunca supera los 50 m, sea cual sea el número de salidas.

8.4.2.- Instalaciones técnicas

Las instalaciones de los servicios eléctricos deben cumplir con los requisitos establecidos por los reglamentos vigentes que específicamente las afectan (RCE y RBT).

Las compuertas cortafuegos estarán controladas por servomotores alimentados en corriente alterna, que están normalmente activados manteniendo las compuertas abiertas, desactivándose y cerrando (15 segundos máximo) en caso de incendio o bien cuando caiga la tensión de alimentación. A la desaparición de la alarma contra incendios o recuperación de la tensión de alimentación, el servomotor queda alimentado nuevamente y automáticamente se abren las compuertas cortafuegos permitiendo el paso de aire a través de ellas.

Todos los cables de potencia de alta tensión y media tensión utilizados en la subestación son sin emisión de halógenos y con emisión de humo y opacidad reducida. No se permite realizar ningún empalme dentro de la subestación. Los cables de control son no propagadores de llama, sin emisión de halógenos y con emisión de humo y opacidad reducida.

Para la protección de los cables de control se aplica a modo de cortafuegos, aproximadamente cada 3 m y en los cruces de las bandejas de cables, una longitud de 1 m de pintura intumescente, logrando un grado de resistencia al fuego de 90 minutos; a ambos lados de los pasamuros (incluidos los pasos verticales de los cables hacia las celdas) se aplica una longitud de 1 m de pintura intumescente. En el caso de los cables de potencia se pinta la totalidad del cable en el interior del edificio de la subestación, logrando una resistencia al fuego de 90 minutos. De igual forma se pinta la totalidad del cable que queda ubicado en el interior de la envolvente de las celdas, hasta llegar al terminal del propio cable, sin llegar a pintar el mismo.

Se deberá realizar el sellado de penetraciones provocados por los pasos de cableado, bandejas, tuberías, etc.

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Además de la función de aislamiento del incendio entre un sector y otro, el sellado de penetraciones garantizará la estanqueidad mínima necesaria para que el tiempo mínimo de permanencia del agente extintor (NOVEC 1230) se alcance (mínimo 10 minutos).

Se realizará una previsión de rejillas u otro tipo de aberturas permanentes en los recintos a proteger mediante sistema de extinción NOVEC 1230, ya que los sistemas de extinción mediante este agente extintor requieren de una estanqueidad del recinto bastante alta, para garantizar el tiempo de permanencia mínimo del agente extintor.

Se realizará una previsión de rejillas u otro tipo de aberturas permanentes en los recintos a proteger mediante sistema de extinción NOVEC 1230, ya que los sistemas de extinción mediante este agente extintor requieren de una estanqueidad del recinto bastante alta, para garantizar el tiempo de permanencia mínimo del agente extintor.

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Con objeto de minimizar las pérdidas de agente, y siempre que sea posible técnicamente, se instalarán compuertas de cierre automático en caso de incendio, gobernadas por el sistema de detección, de forma que antes de producirse la descarga del agente extintor la mayor parte de las aberturas de la sala queden cerradas.

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9.- CARACTERÍSTICAS Y EQUIPOS PROPUESTOS

9.1.- EQUIPOS DE DETECCIÓN DE INCENDIOS

Se dispondrá un sistema de detección automático de cobertura general. La central de alarma será la que control. El funcionamiento de la totalidad del sistema de detección. Hacia ella convergerán las líneas de transmisión de información de detectores, pulsadores, etc. y de control de extinción. La central de detección y alarma empleada cumplirá, en cuanto a su estructura, componentes y alarmas los requerimientos de la norma EN 54 parte 2. La central será microprocesada. El sistema de detección de incendios comprenderá una Unidad Central de Control, conectada a los elementos exteriores, incluyendo los de detección de incendios, control y alarma situados en toda el área protegida del edificio.

La unidad de control deberá supervisar continuamente el estado analógico de todos los elementos sensores y entrar en acción cuando se produzca una situación de humo o fuego.

Todas las decisiones deberán ser tomadas por la unidad de control. Los elementos sensores no deberán entrar en estado de alarma.

La lógica de actuación deberá poderse programar en obra desde el panel de control a través del teclado de control y pantalla de cuarzo líquido para texto y mediante ordenador. La aparición de una incidencia deberá producir la inmediata indicación de los detalles en la pantalla de texto, incluyendo su localización.

Las unidades de control estarán previstas para su funcionamiento bien como unidades independientes o como parte de una red con total posibilidad de comunicación.

9.1.1 Operación del sistema. Central de Incendios.

El sistema estará diseñado para operar en tres niveles de seguridad: :

• Nivel 1: Sin código de acceso – Operador

• Nivel 2: Con código de acceso - Mantenimiento y pruebas.

• Nivel 3: Con código de acceso - Nivel 2 más programación.

El sistema estará diseñado para funcionar con el mínimo entrenamiento de los operadores. Las funciones básicas de alarma de fuego serán claramente autoexplicativas y deberán ser comprensibles por personal no entrenado. Al producirse una alarma de fuego se indicará el adecuado mensaje mediante texto y la información de la zona, sin intervención del operador. La aparición de una señal de fuego o de avería, o la utilización del teclado por parte de un operador, no evitará o retrasará en ningún caso la recepción de alarmas adicionales.

En caso de que una parte del sistema quedase aislada, o colocada en situación de mantenimiento; esta situación quedará señalizada en el panel mediante una señal luminosa, para indicar el estado anormal del sistema.

Inmediatamente que se reciba desde un detector u otro elemento una alarma de fuego, deberán producirse las siguientes acciones:

• Iluminarse las Indicaciones Comunes de Fuego.

• Iluminarse las Indicaciones de Zona/Subzona.

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• Indicarse en la pantalla de texto:

• FUEGO.

• Número de Zona/Subzona.

• Localización exacta.

• Tipo de equipo.

• Actuación contínua del zumbador del panel.

• Actuación de las alarmas acústicas comunes.

• Actuación de las alarmas acústicas de Zona (si aplicable).

• Actuación de las precisas funciones de control.

• Actuación de indicadores remotos luminosos o de texto.

• Indicación de estado de alarma en los ordenadores gráficos (si aplicable).

• Actuación de la señal al Cuerpo de Bomberos (si aplicable).

Pulsando la tecla de "Aceptado" deberán silenciarse las alarmas. En el caso de que se produzcan simultáneamente varias señales de alarma, al texto en la pantalla deberá rotar de una a otra.

Pulsando una tecla de "Rearme" deberá reponerse el sistema a su estado normal. En caso de que todavía exista la condición de alarma, la anterior secuencia de actuaciones deberá producirse nuevamente.

9.1.2. Sistema de escrutinio

El sistema de detección de incendios, incorporará un sistema de escrutinio que analiza cada detector individualmente y transmite la información de cada detector a la unidad de control, o las instrucciones desde el panel de control a cada detector.

El valor de reposo de cada detector deberá ser actualizado a intervalos regulares por la unidad de control, con elfin de compensar las condiciones atmosféricas y de contaminación.El panel deberá tomar todas las decisiones basándose en la información recibida de cada detector. El panel hará que todo detector en estado de alarma, active su LED. En el caso de que un detector se encuentre en estado de alarma, deberá continuar mandando información a la unidad de control, indicando los cambios en los niveles de humo o calor.El tiempo total de escrutinio para todos los dispositivos conectados deberá ser inferior o igual a 4 segundos.

Se utilizará un circuito de 2 hilos para la alimentación y comunicación entre el panel y los dispositivos analógicos. Cada elemento en la línea deberá ser identificado unívocamente por la unidad de control. Esto deberá hacerse posible predeterminando el direccionamiento de cada elemento mediante un doble "rotorwitch" situado en su base.

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No deberá haber limitación en el número de dispositivos que pueden estar simultáneamente en alarma. Cuando un detector esté en alarma, un doble LED en su base deberá parpadear. En este estado su salida analógica variable deberá continuar operativa. Cada línea de sistema operará con un circuito de 2 hilos, capaz de disponerse como bucle de retorno o bien unidireccionalmente.

Cada línea de direccionamiento deberá tener capacidad para 99 sensores analógicos y 99 módulos de monitorización y control. Estos podrán ser indistintamente receptores de señales todo/nada o elementos de salida para alarmas acústicas locales, activación de válvulas solenoide, etc.

El panel tendrá capacidad para 2 líneas con un total de 198 elementos direccionables. Deberán poderse establecer derivaciones, con total supervisión. Deberá ser posible el añadir posteriormente elementos adicionales en cualquier lugar de la línea, sin afectar el direccionamiento de los dispositivos existentes, o la configuración del sistema.

El sistema deberá comprobar y ajustar la calibración de cada detector analógico por los cambios producidos por la contaminación ambiental. Esta característica deberá asegurar que la sensibilidad de cada elemento se mantiene constante, a pesar de poder estar contaminado. Cuando se haya alcanzado el máximo nivel de ajuste de un detector, el panel deberá indicar la necesidad de mantenimiento para el detector de que se trate. Un único cortocircuito deberá dejar fuera de servicio en el sistema, como máximo a 20 dispositivos; el resto deberán funcionar correctamente. Esto se conseguirá con el empleo de aisladores de línea.

El panel deberá identificar automáticamente todo dispositivo en la línea direccionada durante la operación inicial de arranque del sistema, y registrar esta información en su memoria. Los siguientes elementos deberán ser reconocidos por el panel:

• Sensores Ópticos de Humo analógicos.

• Sensores Térmicos analógicos.

• Pulsadores de Alarma.

• Monitores de supervisión de sistemas de extinción por agua.

• Monitores de supervisión de detectores por aspiración.

• Barreras infrarrojas.

• Salidas de control.

• Alarmas o sirenas.

SEÑALIZACION E INDICADORES

Las señales de fuego, fallo, prealarma (mantenimiento) y pruebas deberán indicarse óptica y acústicamente en la unidad de control. Las indicaciones deberán encontrarse dispuestas de tal manera que sean claramente identificables (amarillo para avería, rojo para fuego).

La señal acústica interna será la misma para todas las alarmas, pero deberán utilizarse variaciones de tono o intermitencias, para diferenciar las señales de fuego de las de avería.

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El panel dispondrá salidas para las alarmas acústicas, funciones de control, paneles repetidores y conexión para ordenadores e impresoras.El panel tendrá 120 zonas indicadas digitalmente y mediante LED dobles. La distribución de zonas deberá poderse programar en campo. Debe ser posible situar aleatoriamente cualquier tipo de elemento, desde cualquier línea a cualquier zona.

El panel deberá disponer de una pantalla de cuarzo líquido. La línea superior indicará la siguiente información:

• Tipo de alarma.

• Número de Zona.

• Número de Detector o Elemento.

La línea deberá ser programable con el fin de ofrecer un mensaje definido por el usuario para cada dispositivo.

El panel incorporará un teclado con las siguientes funciones:

• Teclado numérico.

• Tecla de rearme del sistema (Reset).

• Tecla de silencio zumbador interno(Accept).

• Tecla de Alarma Acústica (Evacuación).

• Tecla de bloqueo de salidas (Sirenas, disparos, etc.).

• Función para las operaciones de Mantenimiento/Revisión.

El panel será capaz de operar salidas programables. Estas salidas forman parte de la configuración del sistema y deberá ser posible programarlas para operar desde cualquier zona, detector o función, individualmente o en cualquier combinación.

El panel dispondrá de salidas tipo serie y paralelo compatibles con los programas, para la operación de equipos auxiliares del sistema como pantallas remotas, repetidores remotos u operadores gráficos e impresoras. Las salidas tipo serie serán aptas para los protocolos RS232 para comunicaciones a corta distancia y RS422/485 para comunicaciones a larga distancia. Se dispondrá de la posibilidad de comunicación bidireccional.

Por todo ello y cumpliendo con las características establecidas se determina que la central de detección incendios será MARCA : NOTIFIER MODELO : ID 3002.

También se aceptarán centrales de otras marcas de fabricantes pero de características similares a las descritas en la presente memoria.

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Sensores y dispositivos de línea.

Los detectores y otros dispositivos de línea deberán operar en un circuito de dos hilos, tanto para su alimentación como para su comunicación bidireccional con el panel. Cada dispositivo o detector deberá ser unívocamente identificado por el panel de control. Esto se consigue definiendo previamente su dirección en la base del detector. Al quitar un detector no deberá causarse la pérdida de su dirección en la línea. Los detectores se montarán por enchufe de bayoneta. La base será común a todos los tipos de detectores, y deberá ser posible el intercambio de detectores entre sus bases sin herramientas o equipo especial.

9.1.2.1 Sensor Óptico

El sensor óptica de humos, será una unidad analógica y direccionable. Deberá cumplir con los requisitos de la norma EN 54 parte 7. El detector tendrá una cámara óptica de captación compuesta por un fotodiodo emisor y un fotodiodo receptor. En función de la dispersión de la luz producida por el humo se obtendrá una señal analógica proporcional. Dicha señal, a partir de la sensibilidad prefijada dará información exacta del estado del sensor (alarma, suciedad, etc.). Las características técnicas de los detectores iónicos humos serán:

• Tensión de operación : 24 V

• Consumo de corriente : 0,2 m A

• Rango de temperatura ambiente : -10 a 60ºC

• Límites de humedad relativa : 10 % a 95 %

• Velocidad máxima del aire : 12 m/s

Cada sensor tendrá dos leds para garantizar la visibilidad de la indicación desde cualquier punto. Los leds parpadearan cada vez que se identifiquen con la central. La frecuencia de parpadeo se modificará según indique fuego, pruebas, enmascaramiento, etc.

9.1.2.2. Sensor Térmico

El sensor térmico, será una unidad analógica y direccionable. Deberá cumplir con los requisitos de la norma EN 54 parte 7. El sensor detectará la temperatura ambiental por medio de un termistor NTC entre -10ºC y 90ºC. El termistor supervisará la temperatura ambiental y dependiendo del nivel dará una respuesta inmediata a niveles anormales de temperatura en el ambiente de la zona vigilada. Las características técnicas de los detectores humos serán:

• Tensión de operación : 24 V

• Consumo de corriente : 0,2 m A

• Rango de temperatura ambiente : -10 a 90ºC

• Límites de humedad relativa : 10 % a 95 %

Cada sensor tendrá dos leds para garantizar la visibilidad de la indicación desde cualquier punto. Los leds parpadearan cada vez que se identifiquen con la central. La frecuencia de parpadeo se modificará según indique fuego, pruebas, enmascaramiento, etc.

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9.1.2.3. Sensor Térmico y termovelocimétrico combinado

El sensor térmico y termovelocoimétrico combinado, será una unidad analógica y direccionable. Deberá cumplir con los requisitos de la norma EN 54 parte 7. El sensor detectará la temperatura ambiental por medio de un termistor NTC entre -10ºC y 60ºC. El termistor supervisará la temperatura ambiental y dependiendo del nivel programado en la central dará una respuesta inmediata a incrementos bruscos o niveles anormales de temperatura. Las características técnicas de los detectores serán:

• Tensión de operación : 24 V

• Consumo de corriente : 0,2 m A

• Rango de temperatura ambiente : -10 a 60ºC

• Límites de humedad relativa : 10 % a 95 %

Cada sensor tendrá dos leds para garantizar la visibilidad de la indicación desde cualquier punto. Los leds parpadearan cada vez que se identifiquen con la central. La frecuencia de parpadeo se modificará según indique fuego, pruebas, enmascaramiento, etc.

9.1.2.4. Pulsadores de Alarma Direccionables

Los pulsadores de alarma tendrán un elemento direccionable tipo de "Rotura de Cristal", alojado en una caja para adosar a la pared. La rotura del cristal deberá operar la alarma.Los pulsadores manuales deberán llevar claramente indicado "FUEGO - ROMPER EL CRISTAL", y deberán estar moldeados en plástico rojo. Deberán tener unas dimensiones de 115 x 115 mm. y ser adecuados para montaje visto o empotrado. El modulo identificador irá montado en el interior de la carcasa. La eliminación de un pulsador no deberá producir la desconexión del cableado y no deberá interferir con el resto de los elementos de la línea.

9.1.2.5. Módulos monitor

El módulo monitor será un dispositivo direccionable que supervisará el estado de un contacto exterior libre de tensión. Los módulos monitor deberán ser adecuadas para la conexión a un contacto (o contactos) exterior mediante dos hilos. El cableado entre la unidad y el contacto estará supervisado en cuanto a cortocircuito y continuidad. El módulo monitor deberá informar al panel si el contacto está abierto o cerrado o si el circuito está correcto, en cortocircuito o interrumpido. Adicionalmente, las módulos monitor deberán indicar el tipo de contactos que están supervisando, por ejemplo. Un diodo luminiscente (LED) situado en la base deberá activarse cuando la unidad esté en situación de alarma. La eliminación de un módulo monitor no deberá producir la desconexión del cableado y no deberá interferir con el resto de los elementos en la línea. Las especificaciones técnicas del módulo monitor serán:

• Tensión de operación : 24 Vcc (18-30 V)

• Consumo de corriente en reposo : 0,2 m A

• Temperatura de operación : -10ºC a 80ºC

• Humedad relativa de operación : 20 % a 95 %

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9.1.2.6. Aislador de línea

El aislador de línea deberá estar diseñado para conectarse a la línea de detección y supervisarla en cuanto al cortocircuito. En el caso de producirse un cortocircuito en la línea, deberá desconectar y aislar del sistema el tramo de línea afectada, permitiendo que el resto del sistema funcione normalmente. Cada aislador de línea deberá estar controlado por el programa del panel, pero no deberá ocupar una dirección en el sistema. Será posible que selectivamente puedan abrir y cerrar los aisladores de línea desde el panel, cuando se esté en operación de mantenimiento. Un diodo luminiscente (LED) situado en la base deberá activarse cuando el aislador esté en situación de abierto o aislado. Las especificaciones técnicas del aislador de línea serán:

• Tensión de operación : 24 Vcc (18-30 V)

• Consumo de corriente : 0,1 m A

• Temperatura de operación: -10ºC - 80ºC

• Aisladores por línea : Máximo 8

9.1.2.7. Módulos de control

El módulo de control será una unidad direccionable que se conectará al bucle y a una alimentación a 24 Vcc, y se montará en superficie. Su operación se realizará en un circuito de cuatro conductores, para alimentación y comunicación con el panel de control. Todas las comunicaciones estarán bajo el control del panel de alarma de incendios que realizará secuencialmente el escrutinio de cada dispositivo y autorizará la comunicación. El modulo de control será identificable unívocamente por el panel de control; esto será posible predeterminando su dirección en la propia unidad. Podrá conectarse cualquier número de unidades a la línea direccionada hasta un máximo de 99 elementos por línea. Las especificaciones técnicas serán:

• Alimentación : Suministro separado a 24 Vcc

• Tensión de operación : 24 Vcc (18-30 V)

• Consumo de corriente : 0,3 m A, típico

• Corriente de alarma : 15 m A a 24 V

• Contacto : 1 Contacto de conmutación

• Capacidad de contacto : 2 A (Carga resistiva)

Estarán supervisados en cuanto a carga y alimentación.

9.1.2.8 . Cableado

El cableado entre los distintos elementos se realizará siempre bajo tubo de PVC rígido convenientemente sujetado. Bajo falso techo podrá ser de PVC corrugado. El cable a emplear será apantallado y trenzado de 1,5 mm de sección. El cableado de alimentación a sirenas, retenedores y extinciones será a base de cable unifilar de 2 x 1,5 mm y se tenderá bajo tubo de PVC

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9.2. SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GAS NOVEC

La protección principal de extinción para la Sala de GIS y en el Sótano de cables se busca una extinción por gas NOVEC. Esta solución busca la extinción directa previa a una posible actuación mediante la conexión exterior de agua a la red de rociadores.

NOVEC 1230, se basa en una tecnología de seguridad para las personas y de bajo impacto ambiental, sin alterar su efecto extintor.

Tiene un Potencial CERO de depleción de OZONO.

La vida en la atmósfera es de apenas 5 días.

Potencial de Calentamiento Global de UNO.

Los criterios de diseño de este producto vienen contemplados en NFPA-2001, denominándose como FK 5-1-12.

Peso Molecular……………………… 316,04

Punto de Ebullición a 1 atm………. 49,2 ºC (120,6 ºF).

Punto de Congelación…………….. – 108 º C (-162,4 ºF).

Volumen específico a 1 atm. 25 ºC…… 0,0733 m³/Kg.

Viscosidad @ 0º C/25º C………………. 0,56/0,39 centistokes.

Calor de vaporización…………………… 88,0 Kj/Kg.

Presión Vapor a 25º C………………….. 0,404 bar.

Para la presente proyecto se ha empleado en el diseño la Normativa EN 15004. Gaseous media fire extinguishing systems. Parts 1 & 5, con las siguientes consideraciones:

Tipo de diseño: Inundación total

Concentración: 5. 90%

Temperatura del recinto de cálculo: 21 ºC

Tiempo de descarga: Entre 5 y 10 segundos

Se entiende que los recintos son estancos, y no se producirán pérdidas por aberturas.

Entre las principales características que hacen a este tipo de extinción tan efectiva es que NOVEC 1230, no contiene ningún átomo de hidrógeno, por lo tanto no tiene vínculos de hidrógeno. Los vínculos entre moléculas en NOVEC-1230 son más débiles. Esta débil atracción aporta las cualidades físicas del NOVEC 1230 líquido. Además, NOVEC 1230, tiene un bajo calor de vaporización, la energía necesaria para transformarlo en vapor es 25 veces menos que en el agua. La energía para transformar el agente en gas es absorbido directamente del aire. La evaporación se producirá en pocos segundos. Por otro lado, la presión vapor de NOVEC 1230 es 12 veces la del agua, por ello tiene gran facilidad de transformase de líquido a vapor. A 25 ºC, el aire puede quedarse con un 40 % en volumen de agente extintor.

A continuación se adjunta una serie de datos en los que se explican algunos conceptos básicos y se observan las virtudes de este gas respecto a otros

Métodos de extinción de los agentes gaseosos:

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Para entender como se extingue un incendio debemos comprender la química del

fuego, y en especial el concepto “Tetraedro del fuego” Cada uno de los vértices de este tetraedro define cada uno de los componentes

esenciales para iniciar y mantener un incendio: Combustible, Comburente (Oxígeno), Calor y Reacción en cadena. Al inhibir uno de ellos o la relación entre éstos se puede extinguir el incendio.

NOVEC 1230 ®, como otros agentes halogenados alternativos a los halones , extinguen principalmente por el cuarto mecanismo, es decir, extrayendo calor del fuego.

Al descargar NOVEC 1230 ® se crea una mezcla de gas con el aire. Esta mezcla tiene una capacidad calorífica mucho mayor que el aire. Esta mayor capacidad calorífica significa que esta mezcla de gases absorberá más calor (energía) por cada grado de temperatura que se incremente durante el incendio.

9.2.1.- Puntos de partida.

• Las máximas concentraciones permitidas para los agentes extintores halogenados y asimilados se determinan por la percepción cardiaca:

– Se deben prever señales visuales y acústicas dentro y fuera de los volúmenes

protegidos para informar de una descarga inminente. – Se determina realizando pruebas sobre perros sensibilizados con adrenalina.

– NOAEL – No observed Adverse Effect Level - Nivel en el que no se observan

efectos dversos. – LOAEL – Lower observed adverse effect level – Nivel más bajo en le que se

observan efectos adversos. – PBPK - Physiologically-Based Pharmacokinetic Protocol – Protocolo

farmacocinético fundamentado fisiólogicamente. Este valor se usa para evaluar la acumulación de agente extintor en el sangre.

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9.2.2.- Concentraciones y límites de exposición.

• Las maxímas concentraciones permitidas para los gases inertes se determinan mediante el porcentaje de oxígeno residual en lugar de utilizar el factor NOAEL o LOAEL:

• Una concentración de oxígeno del 12% convencionalmente se considera equivalente al NOAEL

• Una concentración de oxígeno del 10% convencionalmente se considera equivalente al LOAEL

• El protocolo PBPK no se aplica a gases inertes

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9.2.3.-Máximas concentraciones permitidas • Para áreas normalmente ocupadas: • NOTA: El objetivo de esta tabla es evitar exposiciones innecesarias de los ocupantes ante una descarga. Factores tales como el tiempo de descarga y el riesgo de los ocupantes derivados por el incendio se deben considerar cuando se determine el tiempo de retardo en la actuación del sistema. Se deben implementar medidas más conservadores cuando así se recoja en las normativas nacionales.

9.2.4.- Máximas concentraciones permitidas • Para áreas normalmente no ocupadas:

– Agentes halogenados y asimilados:

• Por debajo del 24% (16% de oxígeno residual) con de limitar el tiempo de exposición dentro de los límites derivados del protocolo PBPK.

– Gases inertes:

• Por debajo del 52% (10% de oxígeno residual) limitando el tiempo de exposición a 3 minutos.

• Por debajo del 62% (8% de oxígeno residual) limitando el tiempo de

exposición a 30 segundos.

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Con objeto de garantizar el tiempo mínimo de permanencia del agente extintor NOVEC 1230 en las concentraciones necesarias para la extinción, se realizará una Prueba de Ventilador de Puerta (Door Fan Test). Esta prueba viene prescrita en la norma UNE EN 15004-1:2008 “Sistemas de extinción mediante agentes gaseosos”, y consiste básicamente en la instalación de un ventilador en la puerta del riesgo. Dicho ventilador, conectado a un sistema de control y un software de cálculo, realiza una presurización de la sala y una medición del flujo de aire necesario. A través de esos parámetros experimentales, determina las aberturas no cerrables existentes en la sala y como consecuencia el tiempo de permanencia del agente extintor en cantidad suficiente para garantizar el mantenimiento de la extinción.

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9.2.5 .- COMPONENTES DEL SISTEMA

– Depósito de almacenamiento de polvo según cálculo. – Cilindro(s) de gas propelente, dotados de solenoide y actuador manual. – Dispositivo de aseguramiento de presurización en deposito (disco de ruptura,

válvula neumática…) – Red de tuberías y valvulería – Boquillas de distribución en riesgo.

El funcionamiento del sistema sería: El disparo se produce por medio de un sistema de

Detección automática o por actuación manual. Se energiza la solenoide del cilindro piloto, éste se abrirá y producirá la presurización del depósito de polvo, provocando la salida de éste por as tuberías y a través de las boquillas se distribuirá por el riesgo. Antes del disparo se desconectarán los equipos de ventilación y se cerrarán aberturas, y se dará la alarma correspondiente.

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9.3. SISTEMA EXTINCIÓN AGUA PULVERIZADA. 9.3.1. Descripción general :

Un sistema abierto de agua pulverizada tiene por objeto la descarga del agente extintor

por todas sus boquillas simultáneamente una vez que se ha abierto la válvula correspondiente. Según la forma y disposición de las boquillas, el sistema permite refrigerar una zona o un quipo para protegerlo de un incendio propio o de la exposición de un fuego próximo.

Para cumplir su objetivo, el sistema tiene que cubrir la parte de los riesgos que se

quieren proteger según establecen las normas técnicas de diseño. Una característica de esta clase de sistemas suele ser la rapidez de acción y la eficacia de sus descargas de agua.

Estas instalaciones suelen incluir un sistema de alarma destinado a hacer patente el

funcionamiento de la instalación. Este sistema permite intervenir y ayudar a combatir el incendio y cerrar la válvula principal de corte principal después de la extinción.

Este tipo de sistemas suele ser para funcionamiento automático o manual, dependiendo de sus componentes.

9.3.2 Componentes del sistema :

9.3.2.1.- TOMA DE AGUA DE FACHA IPF 41 Debido a las características del presente proyecto se ha y no disponer de un

abastecimiento de agua en el propio Edificio, se ha optado por dotar a cada sistema de una toma de fachada IPF41, de manera que sea fácilmente accesible para personal de mantenimiento o de bomberos que acudan a la zona afectada por incendios su conexión o bien a un camión de bomberos o bien a un hidrante cercano.

9.3.2.2.- Red de tuberías y accesorios

Las tuberías y sus accesorios son los elementos encargados de distribuir el agua al

sistema de agua pulverizada. Normalmente se usan de acero al carbono, con accesorios roscados, soldados o abrochados. Aguas abajo de la válvula de control, la tubería es galvanizada interior y exteriormente. Normalmente estos sistemas requieren de una eficaz soportación para restringir las vibraciones, sobre todo mientras se estabiliza la descarga de agua hasta que se evacua el aire del interior de las tuberías.

9.3.2.3.- Boquillas de descarga

Son los elementos que descargan el agua desde la red de tuberías, sobre el equipo, la

zona o el edificio a proteger. Las boquillas de agua pulverizada existen en una gran variedad de modelos y tamaños, seleccionándose en cada caso la más adecuada a las características del riesgo a proteger. Las boquillas son elementos delicados y durante toda la vida de la instalación hay que evitar dañarlas físicamente, no aplicar sobre ellas capas de pintura, no interferir en su descarga de agua y, en general, no modificarlas respecto a sus condiciones iniciales de suministro y montaje. Deben mantenerse limpias y sin obstrucción. Si alguna resulta afectada por golpes, obstrucción, etc., hay que reemplazarla de inmediato por una nueva. Alterar sus características iniciales puede afectar muy negativamente a su rendimiento por lo que se insiste en que deben ser tratadas con mucho cuidado y protegerlas de daños físicos, interferencias y obstrucciones.

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9.4 .- SISTEMA DE EXTINCIÓN POR ROCIADORES.

9.3.1.- EXTINCIÓN POR ROCIADORES

Los rociadores automáticos de agua (sprinklers) son dispositivos que descargan agua

dividida en gotas automáticamente sobre el punto incendiado, en cantidad suficiente para

extinguirlo totalmente o impedir su propagación en caso de que el origen del fuego estuviera

fuera del alcance del agua.

El agua llega a los rociadores a través de un sistema de tuberías, generalmente

suspendidas del techo, los rociadores están situados a intervalos a lo largo de ellas, cubriendo

cada uno una superficie de 9 m², dependiendo ésta del tipo de riesgo que se protege, que es

definido según las normas y reglamentaciones vigentes.

El orificio de los rociadores automáticos está normalmente cerrado por un disco ó

caperuza, sostenido en su posición de cierre por un elemento de disparo termosensible

(ampolla de vidrio). De esta forma, únicamente funcionarán los rociadores que cubren la zona

en que se alcance una temperatura predeterminada que corresponderá con la de tarado del

elemento termosensible.

La ubicación de los rociadores será aquella que permita la protección de totalidad de la

superficie de la sala.

4.4.2. - SALA DE CABLES

Los criterios de diseño considerados para la protección de las salas son:

Tipo rociador: K=80 1/2”

Densidad diseño: 5 l/min/m².

Área operación: 270m² (en el caso de la de la propia sala sea inferior en superficie, deberá aplicarse la propia superficie de la sala)

Temperatura actuación: 74ºC

Tipo sistema: Seco.

Se podría aplicar la consideración de Riesgo Ordinario 3 si se considera como sala de

maquinaria según el anexo A de la UNE 12845, con una densidad de diseño de 5 mm/min en

270 m2. al tratarse de una instalación seca.

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La instalación de rociadores se hará mediante un colector principal de 3” desde la toma de

fachada IPF-41 hasta el propio colector principal también de 3” y ramales de 1 ½”. Los

rociadores serán de bronce k80 de 1/2” tarados a 74 ºC.

9.4.3.- SALA GIS

Debido a la imposibilidad de trabajar encima del transformador GIS, este se protegerá

mediante rociadores de pared k115 de ¾” a la presión requerida por el fabricante para cubrir la

longitud requerida para la correcta protección del GIS

Se adjuntan cálculos en el apartado 10 del presente proyecto. Diseño final y Cálculos

Hidráulicos, los cuales han sido obtenido por del software AUTOSPRINK

Se ha previsto la instalación de una toma exterior de fachada tipo IPF-41, donde se

realizará por parte del personal entrenado y preparado de la central la conexión desde el

hidrante mas cercano para aporte de agua o por parte de los bomberos de esta conexión o de

conexión al camión de bomberos.

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Funcionamiento de los rociadores :

Un rociador tiene por objeto dos funciones:

1. Detectar la presencia del incendio. 2. Rociarlo de agua.

La detección de la presencia de calor se puede realizar mediante dos posibles efectos:

1. Aleación de fusión 2. Mediante la dilatación de un líquido

La fusión de cualquier aleación y la expansión de un tiene lugar cuando se una temperatura determinada y debido a esto los rociadores también se conocen como detectores de temperatura constante o termóstatico.

El funcionamiento de forma gráfica se puede observar en las siguientes fotografías

Fotografía 1. Rociador en su estado de reposo. Donde puede observarse los diferentes componentes del mismo, como son la ampolla, difusor y cuerpo de rociador.

Fotografía 2. Ampolla de rociador compuesta por un líquido y vidrio ha alcanzado su temperatura límite y se produce la rotura de la misma.

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Fotografía 3.- La ampolla ya ha desaparecido por el efecto de la temperatura que ha alcanzado y el agua empuja elemento de contención del rociador.

Fotografía 4.- El agua ya ha expulsado al elemento de contención y comienza caer sobre el difusor, que lo dispersará en función del difusor que contenga.

Cuando se selecciona clasificación de temperatura para un rociador , una recomendación general es que no debe ser inferior a 30 º C sobre la temperatura ambiente más alta esperada. Para la elección de temperatura de los mismos, será importante tener en consideración el emplazamiento donde se ubicarán los mismos para conocer la temperatura que podrá logra alcanzar.

Otro de los criterios a considerar es la posición del mismo, siempre que se pueda los rociadores deberán ser montantes, en función de los características de los distintos riesgos a proteger estos podrán ser también colgantes o de pared como en el caso que nos lleva.

Determinación del factor de orificio K Los rociadores tienen tres tipos de tamaño de rosca nominal de 10, 15 y 20 mm que

corresponden con tamaños equivalentes de orificio nominal. Para un orificio, el caudal es proporcional a la presión a la entrada del mango del aspersor elevado a la potencia 0,5:

Q = k √P

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El valor de k para un orificio particular se puede determinar experimentalmente recogiendo y pesando la cantidad de agua que fluye a través del rociador durante el tiempo medido mientras que se mantiene la presión de entrada a un valor constante conocido.

9.4.4. RED DE TUBERÍAS PROPUESTAS

La tubería propuesta será de acero galvanizado sin pintar. En caso de ser necesario se podría aplicar pintura a la tubería, con su correspondiente limpieza, imprimación y acabado:

Se propone a continuación un tratamiento de pintura para casos de alta protección. (Para una protección inferior se podría aplicar la pintura estándar)

RECOMENDACIONES PARA LAS TUBERÍAS.

1. Limpieza

Todas las superficies de acero al carbono se someten a una limpieza manual al objeto de eliminar grasa y suciedades que puedan impedir una buena adherencia de las capas de pintura.

2. Imprimación

El tratamiento de superficies se realiza en condiciones ambientales favorables para que resulte una ejecución efectiva:

Ausencia de polvo excesivo y ambiente enrarecido

Humedad relativa del aire no superior al 85%

Ausencia de condensación

Se realiza con pintura sintética en aplicación electrostática, de secado rápido.

La composición de esta imprimación es una base de resina alquídica, con pigmentos de óxido de hierro, extendedores de carbonato cálcico y disolventes aromáticos.

Esta imprimación está exenta de productos nocivos y tóxicos tales como plomo, arsénico, benzol ó derivados clorados.

El espesor de la capa de imprimación es de 20 μm aproximadamente. El criterio de aceptación está en un espesor de la capa de imprimación superior o igual a 18 μm. Si no se llega a este valor, se procede a repetir el proceso de imprimación.

3. Acabado

Se realiza con esmalte sintético en aplicación electrostática, de secado rápido al aire, de aspecto brillante.

Composición en base de resina alquídica corta de aceite. El espesor de la capa será de 20 μm aproximadamente, salvo que en contrato se recojan otros valores.

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Para el control y verificación se realiza un control visual a los elementos pintados, observando que la superficie sea lisa y uniforme, exenta de descolgaduras. En este caso, se realizaran repasos manuales con brocha.

El sistema de pintura descrito proporciona un espesor total de pintura de 40 μm aproximadamente. Como criterio de aceptación se toma que el espesor de la capa total sea igual o superior a 36 μm.

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10.- DISEÑO FINAL Y CÁLCULOS HIDRAÚLICOS

Para plasmar gráficamente todo lo expuesto en el presente proyecto se adjuntan los planos y cálculos de los sistemas propuestos en el apartado 8,- Alternativas de diseño

A modo resumen, se plantea el siguiente cuadro donde se podrá comprobar todos los sistemas que se proponen en las distintas salas – dependencias de la subestación eléctrica.

SALA DETECCIÓN PUNTUAL

DETECCION ASPIRACIÓN

EXTINCIÓN NOVEC

AGUA PULVERIZADA

AGUA ROCIADORES

GIS o X X X X CABLES X o X X X CONTROL X o o o o TRAFO. X o X X X

X .- Dispone de sistema

o.- No dispone de sistema

En documentos PLANOS , CÁLCULOS HIDRAÚLICOS , se desarrollan todos los sistemas de protección contra incendios con sus correspondientes características, con los cuales debe dotarse a la subestación eléctrica o centro de transformación objeto del presente proyecto.

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BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA.

• [MCDO03] - John Douglas McDonald - Electric Power Substations Engineering. Second

Edition 2003

• [ZALO03] – Robert G. Zalosh – Industrial Fire Protection Engineering. 2003

• Normas UNE de aplicación y reglamentos nacionales ( Las mencionadas en apartado

4. del presente proyecto )

• NFPA 850 - NFPA 850: Recommended Practice for Fire Protection for Electric

Generating

• Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations

• 979-1984 IEEE Guide for Substation Fire Protection

• Guía de Ingeniería SFPE – Protección Contra Incendios Basada en Eficacia.

SOFTWARE UTILIZADO

• AUTOSPRINK VR5 v 5.132. Cálculos hidráulicos sistemas de rociadores

• ASPIRE 2. Cálculo hidráulico sistema aspiración.

• CHEM 1230 Versión 1.0.4. Cálculos sistemas Novec.

• AUTOCAD 2007. Tratamiento de planos.