Com assegurar el funcionament segur dels interruptors en subestacions?

Protocols de seguretat preoperacionals per a interruptors

Verificació de l'aïllament, la posada a terra i l'estat sense tensió abans de l'accés

Quan es treballa amb armaris elèctrics, els tècnics han de comprovar primer tres verificacions essencials de seguretat: assegurar-se que tot està desconnectat de les fonts d'alimentació, establir una posada a terra adequada i confirmar que no queda electricitat al sistema. Per a l'aïllament, cal desconnectar físicament els components i col·locar els dispositius de bloqueig/etiquetatge perquè ningú no torni a connectar accidentalment l'equip mentre es treballa. La posada a terra també és important, ja que proporciona un camí segur per a qualsevol corrent residual. Segons les directrius IEEE 80, això ajuda a mantenir les tensions de contacte per sota dels 50 volts, cosa que és més segura per a tothom. Després ve el moment de verificació. Els tècnics haurien d'utilitzar detectors de tensió calibrats en tots els conductors; no cal oblidar els condensadors, que de tant en tant conserven càrregues encara que estiguin desconnectats. Seguir aquests passos redueix significativament els accidents. Estudis segons NFPA 70E-2021 mostren que seguir aquest protocol pot reduir els incidents elèctrics aproximadament en un 90%. Recordeu, mai heu d'assumir que un sistema està mort només perquè aparenta estar-ho. Sempre cal comprovar-lo abans de posar les mans a prop.

Validació de les seqüències de commutació i la funcionalitat dels enclavaments

Les operacions dels equipaments de commutació exigeixen el compliment estricte de les seqüències definides pel fabricant, validades mitjançant simulacions «en sec» abans de l’execució real. Els sistemes d’enclavament —mecànics, elèctrics o basats en programari— s’han de provar per assegurar que:

• Impedeixen l’accés a compartiments sota tensió
• Imposen l’ordre correcte d’operació (per exemple, la posada a terra abans de l’accés al tauler)
• Bloquegen accions incompatibles, com el tancament d’un circuit mentre les portes de manteniment estan obertes

Un estudi de l’Energy Institute del 2022 va concloure que les instal·lacions que validaven els enclavaments trimestralment van reduir els incidents d’arc elèctric un 78 %. Durant la posada en servei, els tècnics han de posar a prova els enclavaments mitjançant procediments d’eludiment autoritzats, restablint immediatament les mesures de seguretat després. Qualsevol fallada requereix l’aturada de l’equipament fins que es resolgui.

Estratègies d’atenuació de riscos per a equipaments de commutació d’alta tensió

Avaluació del risc d’arc elèctric segons les normes IEEE 1584–2018

Treballar amb equips de commutació d'alta tensió exigeix una anàlisi exhaustiva dels riscos d'arc elèctric si es vol evitar accidents greus. L'estàndard IEEE 1584-2018 ens ofereix un mètode fiable per determinar quanta energia podria alliberar-se durant un incident i on es troben realment les zones de perill. Seguir aquesta directriu implica fer abans diverses accions importants: realitzar proves de curtcircuit, verificar com funcionen conjuntament els diferents dispositius de protecció i modelar quant de temps podrien durar els arcs. Aquests passos no són només tràmits administratius; afecten directament el tipus d'equip de protecció necessari per als treballadors i la seguretat amb què poden dur a terme les seves tasques. El càlcul subjacent permet establir distàncies segures respecte a l'equipament en funció de la intensitat del corrent i de la rapidesa amb què es solucionen les fallades, reduint així significativament els perills d'electrocució. Tanmateix, el més important és tenir en compte detalls específics de cada equip, com la mida i la disposició dels envolvents. Si aquests factors s'avaluen incorrectament, els càlculs de risc podrien desviar-se aproximadament un 40%, segons l'última edició de la NFPA 70E.

Control del potencial de pas i de contacte mitjançant el disseny del sistema de terra

Els sistemes de terra per a quadres elèctrics atenuen els potencials de pas i de contacte — gradients de tensió mortals durant falles a terra. Els dissenys conformes a la norma IEEE 80 utilitzen:

• Configuracions de malla : Conductors enterrats que creen zones equipotencials per limitar les diferències de tensió
• Materials de la superfície : Capes d’alta resistivitat (p. ex., grava triturada) que redueixen el flux de corrent a través de les persones
• Electrodes de terra : Barres enfonsades profundament per reduir l’impedància total

Els sistemes elèctrics ben dissenyats mantenen els potencials de contacte a 650 volts o menys quan es considera una persona d'uns 50 quilograms. Això és absolutament essencial per a la seguretat en qualsevol subestació on la tensió superi els 36 kilovolts. Quan es comproven aquests sistemes en condicions reals, els enginyers normalment cartografien la resistivitat del sòl i realitzen les anomenades proves de caiguda de potencial. Aquests mètodes ajuden a assegurar que la resistència de terra roman per sota dels cinc ohms en àrees on els corrents de fallada són especialment alts. Segons dades de l'EPRI Transmission del 2022, aquesta estratègia de protecció en capes evita aproximadament el 89 % de tots els incidents d'electrocució per fallada a terra en instal·lacions que es mantenen regularment i es compleixen amb les normes.

Compliment de la normativa de bloqueig-etiquetatge (LOTO) per a la seguretat dels quadres elèctrics

S’han de seguir estrictament els procediments de bloqueig i etiquetatge (LOTO) quan es treballi en equipaments elèctrics si es vol mantenir la seguretat. El propòsit fonamental d’aquests procediments és aïllar físicament les fonts d’energia perilloses mitjançant cargols i etiquetes d’avís, de manera que l’equipament no es torni a posar en marxa accidentalment mentre algú el manté. Segons la normativa de l’OSHA, hi ha bàsicament sis passos essencials que cal dur a terme: informar totes les persones que podrien veure’s afectades sobre què està succeint, aturar completament l’equipament, identificar totes les fonts d’energia i desconnectar-les, aplicar tant cargols com etiquetes per evitar manipulacions no autoritzades, alliberar qualsevol energia emmagatzemada que encara pugui estar present i, finalment, verificar-ho tot per assegurar-se que no queda cap mena d’energia. En alguns llocs, aquest darrer pas es denomina LOTOTO en lloc de LOTO, ja que es provaven realment els controls amb multimetres per confirmar una segona vegada l’absència de tensió residual. El fet de no seguir correctament els protocols LOTO apareix de forma recurrent als informes de sancions de l’OSHA i ha provocat algunes lesions elèctriques molt greus al llarg dels anys. En àrees especialment perilloses, com ara les subestacions elèctriques, combinar les pràctiques habituals de LOTO amb avaluacions exhaustives del risc d’arc elèctric i tècniques adequades de messa a terra proporciona múltiples capes de protecció contra incidents potencialment mortals d’electrocució i explosions destructives per arc.

Manteniment basat en l'estat per mantenir la fiabilitat de l'equipament de commutació

Termografia infraroja i proves de descàrrega parcial per a la detecció proactiva d'errors

El manteniment basat en l'estat (MBE) transforma la fiabilitat de l'equipament de commutació substituint les inspeccions basades en el calendari per un control en temps real de l'estat de salut. La termografia infraroja identifica zones calentes causades per connexions soltes o sobrecàrregues, mentre que les proves de descàrrega parcial (DP) detecten la degradació inicial de l'aïllament. Aquest enfocament dual localitza errors ocults abans abans que s'escalin:

• Anomalies tèrmiques >100 °C indiquen riscos immediats (segons la norma IEEE 3007.2)
• Pulsacions de DP >10 pC indiquen una descomposició progressiva de l'aïllament

Mitjançant la implementació conjunta d’aquestes tècniques no invasives, les instal·lacions redueixen les aturades imprevistes un 85 % en comparació amb els models de manteniment reactiu. Les dades contínues dels sensors alimenten l’anàlisi predictiva, cosa que permet programar intervencions amb precisió, allargant la vida útil de l’equipament i evitant riscos d’arcs elèctrics. Els diagòstics proactius redueixen els costos de manteniment un 30 %, alhora que donen suport al compliment continu dels requisits de seguretat NFPA 70E.

FAQ

Quina és la importància dels protocols de seguretat preoperacionals per a l’equipament de commutació?

Els protocols de seguretat preoperacionals per a l’equipament de commutació són essencials, ja que ajuden a assegurar que el sistema estigui completament desconnectat, reduint el risc d’incidents elèctrics i millorant la seguretat del personal.

Com contribueix la validació de les seqüències de commutació i del funcionament dels sistemes d’interbloqueig a la seguretat?

La validació de les seqüències de commutació i del funcionament dels sistemes d’interbloqueig evita l’accés accidental a compartiments energitzats i assegura l’ordre correcte d’operacions, reduint de forma significativa els incidents d’arcs elèctrics.

Què són els potencials de pas i de contacte en l’equipament de commutació, i com es controlen?

Els potencials de pas i de contacte fan referència als gradients de tensió que poden aparèixer durant falles a terra. Es controlen mitjançant el disseny del sistema de messa a terra, incloent-hi configuracions de graella i materials superficials d’alta resistivitat, per mantenir els estàndards de seguretat.

Per què és crucial el procediment de bloqueig-etiquetatge (LOTO) per a la seguretat de l’equipament de commutació?

Els procediments LOTO són crucials perquè aïllen físicament les fonts d’energia, evitant que l’equipament es torni a posar en marxa involuntàriament durant la manteniment, reduint així el risc de lesions elèctriques.

Com millora el manteniment basat en l’estat la fiabilitat de l’equipament de commutació?

El manteniment basat en l’estat millora la fiabilitat de l’equipament de commutació mitjançant tècniques de monitorització en temps real, com la termografia infraroja i les proves de descàrrega parcial, per abordar preventivament possibles fallades, reduint les interrupcions no planificades i els costos de manteniment.