Antes de que un equipo envíe un transformador a un poste, alguien debe asegurarse de que se tenga en cuenta cada pieza de hardware. Un soporte faltante, un perno de tamaño insuficiente o una abrazadera de conexión a tierra pasada por alto pueden convertir una instalación sencilla en un trabajo de reelaboración o, peor aún, en un incidente de seguridad. Esta lista de verificación recorre las cinco categorías de hardware que pertenecen a cada instalación de transformador montado en poste-, desde el acero que mantiene la unidad en su lugar hasta el sistema de conexión a tierra que mantiene al personal seguro.
Instalación de transformador montado en poste
Por qué es importante la selección de hardware
Un transformador de distribución montado en un poste-es uno de los componentes mecánicamente más exigentes en un sistema de distribución aérea. Una unidad monofásica-de 50 kVA normalmente pesa entre 300 y 400 libras. Una unidad de 167 kVA puede superar las 1000 libras. Ese peso se asienta sobre un poste que también transporta simultáneamente la tensión del conductor, la carga del viento y la carga del hielo. Cada pieza de hardware entre el transformador y el poste funciona todo el tiempo, no solo el día de la instalación. Los soportes de tamaño insuficiente se flexionan. Los pernos corroídos pierden fuerza de sujeción. Un soporte clasificado para una unidad más liviana puede agrietarse bajo las cargas dinámicas de una más pesada. Verificar la lista de hardware antes de comenzar el trabajo es el paso más fácil y económico de todo el proceso de instalación.
Categoría 1: Hardware de montaje
El sistema de montaje es la base de toda la instalación. Su trabajo es transferir el peso estático y dinámico del transformador directamente a la estructura del poste, sin permitir movimiento, rotación o asentamiento con el tiempo.
El elemento más importante de esta categoría es el soporte de montaje del transformador. Un soporte de montaje de transformador adecuado está diseñado específicamente para fijar un transformador de distribución a un poste de servicios públicos, manteniendo la unidad estable bajo la tensión combinada del peso del transformador, el viento y la tracción del conductor. Los soportes diseñados para transformadores-montados en postes suelen estar galvanizados-en caliente según los estándares ASTM A153, lo que garantiza que el recubrimiento de zinc forme una unión metalúrgica con el acero en lugar de un recubrimiento superficial que se despegue con el tiempo. Las clasificaciones de carga importan aquí. Un soporte del tamaño de una unidad de 10 kVA no es intercambiable con uno diseñado para una unidad de 100 kVA. Siempre confirme el rango de kVA que figura en la especificación del soporte con la placa de identificación del transformador antes de comenzar el trabajo.
Para unidades trifásicas-más pesadas o configuraciones que involucran múltiples transformadores, el enfoque estándar es una configuración de cruceta doble-con un bastidor de canales de acero. La cruceta mantiene el centro de gravedad cerca del poste y distribuye el momento de flexión de manera más uniforme que un soporte de un solo-brazo. Las bandas para postes, los pernos-pasantes (generalmente pernos mecanizados de 3/4 de pulgada) y los tirafondos sujetan el conjunto de la cruceta al poste. Se utilizan arandelas cuadradas curvas en las tuercas para adaptarse al perfil redondo del poste sin crear concentraciones de tensión.
Después del montaje, el transformador debe quedar nivelado dentro de los 3 grados de plomada en cualquier dirección. Una inclinación mayor que esa afecta la cobertura de aceite de las piezas vivas dentro de las unidades sumergidas en aceite-y puede producir lecturas falsas del nivel de aceite.
Categoría 2: Hardware de conexión a tierra
La conexión a tierra no es-negociable. Protege a los linieros durante el mantenimiento, limita el voltaje de contacto durante eventos de falla y proporciona la ruta de retorno para las corrientes de descarga de rayos que de otro modo viajarían a través del equipo en lugar de llegar de manera segura a la tierra.
Cada instalación de transformador montado en un poste-requiere al menos una varilla de tierra dedicada en la base del poste, con el conductor de tierra conectado tanto al tanque del transformador como al neutro. Aabrazadera de varilla de tierraes el componente que hace que esta conexión sea físicamente segura y eléctricamente confiable. La abrazadera de la varilla de conexión a tierra fija el conductor de conexión a tierra a la parte superior de la varilla impulsada y debe mantener un contacto estrecho durante años de ciclos térmicos, movimientos del suelo y exposición a la humedad. Por esta razón, los materiales-resistentes a la corrosión, generalmente bronce o aleaciones de cobre, son la opción correcta en lugar de las abrazaderas de acero recubiertas de zinc-en la mayoría de los entornos de instalación. En ubicaciones costeras o con alta-humedad, la calidad del material de la abrazadera se vuelve aún más crítica porque la corrosión acelerada en un punto de conexión flojo u oxidado puede elevar la resistencia del suelo a un nivel en el que el sistema ya no realiza su función protectora.
El conductor de conexión a tierra en sí suele ser de cobre sólido con una sección transversal mínima-de 6 AWG para postes de distribución residencial, aunque los códigos locales y las normas de servicios públicos pueden especificar un tamaño mayor. Los objetivos de resistencia a tierra varían según la jurisdicción, pero la mayoría de los estándares de construcción de servicios públicos exigen un máximo de 25 ohmios, y se prefieren valores más bajos para postes cerca de áreas de mucho tráfico de -pies-. Cuando la resistividad del suelo es alta, como en condiciones rocosas o arenosas secas, una solución común es colocar una segunda varilla en paralelo. Las dos varillas deben estar espaciadas al menos tan lejos como su longitud combinada para aprovechar al máximo la disposición paralela.
Conecte el conductor de conexión a tierra a la tuerca o almohadilla de conexión a tierra dedicada en el tanque del transformador, no a un soporte colgante, a un perno de hardware del buje ni a ningún otro punto de montaje incidental. La tierra del tanque es el único camino confiable que garantiza que el gabinete permanezca en potencial de tierra en condiciones de falla.
Categoría 3: Hardware de protección para transformadores que no son-CSP
El hardware de protección del transformador depende de si la unidad es CSP (completamente autoprotegida) o convencional. Las unidades CSP tienen el fusible primario, el pararrayos y el disyuntor secundario integrados en el tanque, por lo que la lista de hardware externo para protección es mínima. Las unidades convencionales requieren que esos tres dispositivos de protección se monten externamente en el poste.
Para los transformadores convencionales, el cortacircuitos con fusible (también llamado fusible desconectador o fusible cortacircuitos) se monta en el lado primario del transformador, generalmente en la cruceta que se encuentra encima. Tiene dos propósitos: se abre automáticamente bajo corriente de falla y un liniero puede abrirlo manualmente usando una pértiga para conmutación o aislamiento de mantenimiento. El cortacircuitos debe estar clasificado para el voltaje del sistema y coordinado con el reconectador o disyuntor de la subestación aguas arriba.
El protector contra sobretensiones externo se monta entre el conductor primario y el casquillo de alto voltaje-del transformador. Su trabajo es desviar las sobretensiones inducidas por rayos-a tierra antes de que puedan alcanzar el aislamiento del devanado del transformador. Soportes de montaje del pararrayos, a veces llamados pararrayossoporte de montaje del transformadors, asegure el descargador al tanque del transformador o a la cruceta. Estos soportes son un elemento pequeño en la lista de hardware, pero es fácil de olvidar al ensamblar el kit de instalación.
Soporte de montaje para transformador VICTORY
Categoría 4: Hardware de conexión secundaria
El lado secundario del transformador entrega energía de bajo-voltaje al punto de servicio que alimenta a los clientes. El hardware aquí maneja la integridad de la conexión y la gestión de conductores.
Un bastidor secundario es el conjunto aislante que soporta y espacia los conductores de bajo-voltaje cuando salen del transformador y pasan a la caída de servicio o a la línea de distribución secundaria. Los bastidores secundarios vienen en configuraciones de dos-carretes, tres-carretes y cuatro-carretes dependiendo de cuántos conductores se deben admitir. Se fijan al poste mediante una placa base de acero y una abrazadera de banda para poste, y los carretes en sí son aisladores de porcelana o polímero que evitan el contacto del conductor con la estructura metálica.
Terminales pre-aislados y conectores de compresión terminan el cable ABC o abren-conductores secundarios a los casquillos de bajo-voltaje del transformador. La selección de terminales depende del tamaño y material del conductor. Los conductores de aluminio requieren terminales clasificados para aluminio, y las superficies de contacto deben limpiarse y tratarse con un compuesto antioxidante antes del ensamblaje para mantener una junta de baja-resistencia a lo largo del tiempo.
Al conectar conductores a casquillos, evite ejercer tensión en voladizo sobre el casquillo tirando de los conductores con fuerza. Una pequeña flexión en el conductor entre el casquillo del transformador y el primer punto de soporte distribuye la carga mecánica adecuadamente y protege la junta del casquillo contra daños.
Categoría 5: Soporte estructural y herrajes para postes
Antes de colocar cualquier hardware en el poste, es necesario evaluar el propio poste. La clase de polo determina la capacidad de carga. En los Estados Unidos, los postes de Clase 1 soportan las cargas más pesadas y los postes de Clase 6 las más ligeras. Un transformador monofásico-de 50 kVA generalmente requiere un polo mínimo de Clase 4, y una unidad de 167 kVA generalmente requiere un polo de Clase 1 o Clase 2. Si el poste existente está por debajo de la clase mínima para el transformador que se está instalando, la respuesta correcta es cambiar el poste, no adaptar el hardware.
Los tirantes y anclajes estabilizan el poste contra el momento de flexión agregado por el peso del transformador y las tensiones del conductor en la conexión secundaria. Para instalaciones donde el transformador se agrega a un poste existente que no estaba arriostrado originalmente, calcule la nueva carga y agregue arriostramientos si el análisis lo requiere. El grillete del ancla, el tirante y el extremo sin salida preformado son los tres elementos de hardware que completan un conjunto de tensado.
Finalmente, siempre verifique que la profundidad de empotramiento del poste cumpla con el código. Un poste con los accesorios adecuados pero con una profundidad de empotramiento insuficiente puede girar o inclinarse progresivamente bajo las cargas combinadas del transformador y los conductores, causando eventualmente una falla que ningún diseño de soporte o cruceta puede evitar.
Resumen de la lista de verificación previa-a la instalación
Antes de que el camión abandone el patio, confirme que los siguientes elementos estén en la carga:
Soporte de montaje del transformador, dimensionado y clasificado para los kVA específicos del transformador. Pernos para metales y tirafondos para fijación de cruceta. Arandelas curvas para tornillos-de poste. Bandas para postes para rack secundario y cualquier accesorio adicional. Varilla de tierra y abrazadera de varilla de tierra. Conductor de puesta a tierra en el AWG correcto. Fusible de corte y descargador de sobretensiones para unidades convencionales (no-CSP). Conjunto de bastidor secundario con número de carretes adecuado. Terminales pre-aisladas y compuesto antioxidante-. Especificaciones de torque y diagrama de conexión de la placa de identificación.
Repasar esta lista antes de que comience el trabajo cuesta unos cinco minutos. Descubrir un objeto perdido en altura cuesta mucho más.