Subcentral de transformación subterránea.

Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica,

que comprende:

una parte subterránea (5) situada por debajo de una superficie de un terreno (7) que comprende un cuerposubterráneo (1) y una cubierta (4) dotada de al menos una tapa (20), comprendiendo dicho cuerposubterráneo (1) en su interior al menos una unidad de transformación (2) y equipos eléctricos de altatensión (3); y al menos una parte exterior (6), situada por encima de la superficie del terreno (7),comprendiendo dicha parte exterior (6) un armario eléctrico que contiene equipos eléctricos y/oelectrónicos de baja tensión (8);

caracterizado porque la parte subterránea (5) comprende una pared perimetral que consiste en dosparedes (12, 13), una pared interior (12) que define un espacio interior del cuerpo subterráneo (1) y unapared exterior (13) que limita con el terreno, teniendo un espacio de aire intermedio, y un sistema deventilación en el perímetro de dicha parte subterránea (5) dotado de al menos una vía de entrada de aire frío(10) y al menos una vía de salida de aire caliente (11) situadas en el espacio de aire, comprendiendo dichaal menos una vía de entrada de aire frio (10) un extremo inferior abierto al terrero, de forma que se permiteque el agua introducida en esta vía pueda ser evacuada al terreno (7).

Subcentral de transformación subterránea

Objetivo de la invención La invención se refiere a una subcentral de transformación que comprende por un lado una parte subterránea dotada de un transformador y equipos eléctricos de alta tensión, y por otro lado, una parte exterior que comprende en su interior equipos eléctricos y/o electrónicos de baja tensión. Como característica particular, la subcentral de transformación comprende un sistema de ventilación que forma parte de la parte subterránea y que comprende una vía de entrada de aire frío y una vía de salida de aire caliente. Asimismo, el sistema de ventilación mediante dichas vías de entrada y de salida de aire permite la evacuación de agua en caso de inundación de la subcentral de transformación.

Antecedentes de la invención Las subcentrales de transformación eléctrica están destinadas a alojar en su interior aparamenta eléctrica como pueden ser transformadores, celdas de media tensión que incorporan equipos eléctricos y electrónicos empleados en instalaciones de distribución de energía eléctrica para maniobra y/o protección de la red eléctrica, cuadros de baja tensión que una vez que ha sido transformada la energía al rango de baja tensión permite distribuir a los diferentes consumidores la energía eléctrica empleando equipos de maniobra y/o protección, etc. De acuerdo con su situación, las subcentrales de transformación pueden ser de superficie, semienterradas o subterráneas, con la especial particularidad de que las subcentrales subterráneas mejoran el aspecto visual de su entorno, permitiendo a su vez una liberación de espacio urbano. Asimismo, mejoran la contaminación acústica y mejoran la emisión de campos electromagnéticos.

Las subcentrales de transformación subterráneas se constituyen generalmente mediante una arqueta de dimensiones adecuadas, que puede ser de obra civil o de naturaleza prefabricada, tanto de hormigón como de otros materiales, que queda bajo tierra y en cuyo interior se instalan los distintos equipos eléctricos que constituyen la instalación eléctrica de la subcentral, es decir, transformador, celdas de media tensión, cuadro de baja tensión, etc. Esta arqueta se remata superiormente con una cubierta o techo que constituye la superficie sobre la cual se puede transitar y que está sellada para garantizar una buena estanqueidad frente a la humedad y el agua. La cubierta habitualmente comprende tapas de acceso del personal y para la introducción / extracción de los equipos eléctricos de media y baja tensión. Asimismo, sobre la cubierta, o como extensión de la misma, se colocan los dispositivos que permiten la ventilación de la subcentral de transformación, como pueden ser por ejemplo torretas de ventilación, arquetas, etc. En este sentido, se pueden citar las solicitudes de patente españolas ES2157770A1 y ES2181581A1 y la solicitud de patente europea publ. n. º EP0499592A1, en las que se divulgan subcentrales de transformación subterráneas de estas características.

Por otro lado, las subcentrales de transformación se podrían clasificar de acuerdo con la necesidad de acceso de los operarios al interior para realizar las tareas de mantenimiento u operación. Así dichas subcentrales se clasificarían en:

- Operación interior. Son aquéllos en los que el operario debe acceder al interior de la subcentral para ejecutar sus labores.

- Operación exterior. Los operarios ejecutan las labores desde el exterior de la subcentral, sin necesidad de acceder a su interior.

En el caso de las subcentrales de transformación subterráneas de operación interior, para poder realizar las labores de mantenimiento y maniobra de la aparamenta eléctrica que se aloja en su interior, como pueden ser transformadores, celdas de media tensión, cuadros de baja tensión, etc. y/o realizar la supervisión de equipos auxiliares de control y/o comunicación, que permiten la posibilidad de registrar el estado de cada uno de los equipos eléctricos que integra la instalación, programar secuencias de actuación, como por ejemplo la transferencia automática de líneas para minimizar los cortes de energía eléctrica, etc., es necesario acceder al interior de la subcentral. De esta forma, en las subcentrales de transformación subterráneas, los operarios deben acceder a la parte subterránea, para lo que suelen utilizar un acceso de personal situado en la cubierta. El acceso al interior de la subcentral suele resultar incómodo, debido a las reducidas dimensiones de dichos accesos y a la necesidad de tener que bajar y subir escaleras. Asimismo, la necesidad de tener que abrir el acceso del personal cada vez que se realizan labores de mantenimiento y/o supervisión supone la obligación de tener que limpiar suciedades que puedan encontrarse en el marco de dicho acceso y que puedan romper la estanqueidad, y aumenta el riesgo de rotura del sello que garantiza la estanqueidad de dicho acceso. Además, esta clase de construcciones presenta el inconveniente de necesitar una mayor altura para poder alojar, además de los equipos, a los operarios. En este sentido, se pueden citar documentos de patente que definen soluciones de este tipo, como por ejemplo ES2157770A1, ES2181581A1 y EP0499592A1 o por ejemplo el definido en el modelo de utilidad ES1055376U.

Por el contrario, las subcentrales de transformación subterráneas de operación exterior comprenden unas dimensiones menores, por lo que requieren un menor espacio para su instalación y una menor obra civil para el soterramiento de los mismos. En este sentido, como ejemplo de este tipo de solución se puede citar el documento de patente SE0103122L, que define una subcentral de transformación con el transformador y las celdas de media tensión incorporadas en un contenedor subterráneo, estando las celdas dispuestas con su frontal mirando al exterior y ubicadas a un lado del transformador, mientras que el cuadro de baja tensión se dispone en un armario exterior. De esta forma, a la hora de realizar una maniobra en las celdas basta con realizar la apertura de la tapa de la subcentral de transformación y realizar la maniobra desde el exterior sin necesidad de que el operario tenga que entrar dentro de la subcentral de transformación. Esta solución supone el inconveniente de que al disponer las celdas de media tensión en un lateral del transformador, se necesita mayor área de superficie para la construcción subterránea, y por tanto la obra civil necesaria también es mayor.

Por otro lado, el transformador junto con el cuadro de baja tensión es la aparamenta eléctrica que más calor aporta en el interior de las subcentrales de transformación, por lo que las subcentrales de transformación subterráneas deben disponer dispositivos que permiten la ventilación de la subcentral de transformación, pudiendo consistir estos dispositivos en unas torretas ubicadas en la cubierta que permiten la ventilación vertical o unas arquetas dispuestas en los laterales de la subcentral de transformación que permiten la ventilación horizontal. En este sentido, la ventilación de las subcentrales de transformación subterráneas supone el inconveniente de que dependiendo de los equipos instalados en la subcentral de transformación y del calor generado por los mismos, se deba instalar un número elevado de dispositivos de ventilación para una óptima refrigeración, lo que supone un encarecimiento de las instalaciones y la necesidad de disponer de espacio suficiente para la instalación de dichos dispositivos.

Con objeto de evitar los problemas planteados en los párrafos anteriores, se pueden encontrar soluciones en los que de forma externa a la subcentral de transformación subterránea se dispone de un armario que alberga el cuadro de baja tensión y que sirve a su vez de dispositivo de ventilación de la subcentral. Un ejemplo de este tipo de subcentrales se puede encontrar en las solicitudes de patente europeas publ. n. º EP1764888A1, EP0499592A1 y en la solicitud de patente alemana DE2158520. En la solicitud de patente europea EP0499592A1, se divulga una subcentral de transformación subterránea constituida por dos envolventes de hormigón, situadas una dentro de la otra, con una cubierta común para ambas y montando la aparamenta eléctrica en el interior de la envolvente interna, de forma que la ventilación de la subcentral se lleva a cabo a través de un armario exterior que puede albergar el cuadro de baja tensión. De la misma manera, en la solicitud de patente alemana DE2158520 la ventilación de la subcentral se realiza a través de un armario exterior.

La solución de la solicitud de patente europea EP0499592A1 trata de una subcentral de transformación en el que la parte subterránea está constituida por dos envolventes independientes, por lo que por un lado... [Seguir leyendo]

1. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica, que comprende:

una parte subterránea (5) situada por debajo de una superficie de un terreno (7) que comprende un cuerpo subterráneo (1) y una cubierta (4) dotada de al menos una tapa (20) , comprendiendo dicho cuerpo subterráneo (1) en su interior al menos una unidad de transformación (2) y equipos eléctricos de alta tensión (3) ; y al menos una parte exterior (6) , situada por encima de la superficie del terreno (7) , comprendiendo dicha parte exterior (6) un armario eléctrico que contiene equipos eléctricos y/o electrónicos de baja tensión (8) ;

caracterizado porque la parte subterránea (5) comprende una pared perimetral que consiste en dos paredes (12, 13) , una pared interior (12) que define un espacio interior del cuerpo subterráneo (1) y una pared exterior (13) que limita con el terreno, teniendo un espacio de aire intermedio, y un sistema de ventilación en el perímetro de dicha parte subterránea (5) dotado de al menos una vía de entrada de aire frío (10) y al menos una vía de salida de aire caliente (11) situadas en el espacio de aire, comprendiendo dicha al menos una vía de entrada de aire frio (10) un extremo inferior abierto al terrero, de forma que se permite que el agua introducida en esta vía pueda ser evacuada al terreno (7) .

2. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de ventilación es natural.

3. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque el cuerpo subterráneo (1) es de configuración cilíndrica.

4. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque el cuerpo subterráneo (1) es de configuración prismática.

5. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el cuerpo subterráneo (1) está configurado como un módulo monobloque.

6. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la vía de entrada de aire frío (10) y la vía de salida de aire caliente (11) se comunican con el exterior a través de al menos una rejilla perimetral (14) dispuesta en la parte más alta de la parte subterránea (5) , situada dicha rejilla perimetral (14) en la superficie del terreno (7) y bordeando la tapa (20) .

7. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 6, caracterizado porque la vía de entrada de aire frío (10) esta comprendida entre la rejilla perimetral (14) y la parte inferior del cuerpo subterráneo (1) , rodeando por completo el cuerpo subterráneo (1) , de forma que permite la circulación del aire frío desde la rejilla perimetral (14) hasta la parte inferior del cuerpo subterráneo (1) y alrededor de toda la parte subterránea (5) .

8. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 6, caracterizado porque la vía de entrada de aire frío (10) está comprendida entre la rejilla perimetral (14) y la parte inferior del cuerpo subterráneo (1) , rodeando una parte del perímetro del cuerpo subterráneo (1) , de forma que permite la circulación del aire frío desde la rejilla perimetral (14) hasta la parte inferior del cuerpo subterráneo (1) y alrededor de dicha parte del perímetro del cuerpo subterráneo (1) .

9. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la vía de entrada de aire frío (10) se comunica con el interior del cuerpo subterráneo (1) a través de al menos una rejilla inferior (16) dispuesta en la parte inferior de la pared interior (12) del espacio de aire, configurada dicha rejilla inferior (16) para permitir la entrada de aire frío en el interior de dicho cuerpo subterráneo (1) por debajo del transformador (2) garantizando su refrigeración.

10. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 9, caracterizado porque la rejilla inferior (16) está configurada para impedir la entrada de agua y cuerpos sólidos extraños en el interior del cuerpo subterráneo (1) y permitir la salida de agua del interior del cuerpo subterráneo (1) .

11. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 6, caracterizado porque la vía de salida de aire caliente (11) se encuentra en la parte superior del cuerpo subterráneo (1) , rodeando por completo el cuerpo subterráneo (1) , configurada dicha vía de salida de aire caliente (11) para permitir la salida al exterior de aire caliente procedente del interior del cuerpo subterráneo (1) .

12. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 6, caracterizado porque la vía de salida de aire caliente (11) está comprendida entre la rejilla perimetral (14) y la parte inferior del cuerpo subterráneo (1) , rodeando una parte del perímetro del cuerpo subterráneo (1) , de forma que permite la salida al exterior del aire caliente procedente del interior del cuerpo subterráneo (1) .

13. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 12, caracterizado porque la vía de salida de aire caliente (11) se encuentra abierta por su parte inferior.

14. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque la vía de salida de aire caliente (11) se comunica con el interior del cuerpo subterráneo (1) a través de al menos una rejilla superior (17) dispuesta en la parte superior de la cara interior (12) de la pared (15) .

15. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 14, caracterizado porque la rejilla superior (17) está configurada para impedir la entrada de agua y cuerpos sólidos extraños en el interior del cuerpo subterráneo (1) .

16. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 11, caracterizado porque la vía de salida de aire caliente (11) se comunica con la vía de entrada de aire frío (10) a través de al menos un hueco (28) , configurado dicho hueco (28) para permitir el paso de agua desde la vía de salida de aire caliente (11) a la vía de entrada de aire frío (10) .

17. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-16, caracterizado porque la, al menos una, parte de la pared exterior (13) abierta al terreno (7) está comunicada con unos medios de drenaje de agua.

18. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-16, caracterizado porque la, al menos una, parte de la pared exterior (13) abierta al terreno (7) está comunicada con un sistema de recogida de aguas.

19. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-18, caracterizado porque el cuerpo subterráneo (1) comprende un foso (18) de recogida de aceite del transformador (2) .

20. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 19, caracterizado porque sobre el foso (18) comprende una base cortafuegos (19) en la que se apoya el transformador (2) , configurada dicha base cortafuegos (19) para permitir el paso del aceite del transformador (2) al foso (18) en caso de una fuga.

21. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-20, caracterizado porque el cuerpo subterráneo (1) comprende al menos una zona de entrada de cables (21) y al menos una zona de salida de cables (22) .

22. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-21, caracterizado porque los equipos eléctricos de alta tensión (3) se encuentran instalados en la parte superior del cuerpo subterráneo (1) , quedando el transformador (2) por debajo de dichos equipos eléctricos de alta tensión (3) .

23. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 22, caracterizado porque tanto el transformador (2) como los equipos eléctricos de alta tensión (3) se disponen montados sobre una estructura (9) , de forma que el transformador (2) y los equipos eléctricos de alta tensión (3) están instalados en el interior del cuerpo subterráneo (1) como una unidad.

24. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 23, caracterizado porque el plano del frontal de los equipos eléctricos de alta tensión (3) se dispone en paralelo o de manera inclinada a la superficie del terreno (7) e inmediatamente debajo de la tapa (20) , de forma que la maniobra de dichos equipos eléctricos de alta tensión (3) se realiza desde dicha superficie del terreno (7) sin que sea necesario la entrada de los operarios al interior del cuerpo subterráneo (1) .

25. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-24, caracterizado porque tanto el transformador (2) como los equipos eléctricos de alta tensión (3) son inundables.

26. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-25, caracterizado porque la parte subterránea (5) comprende alumbrado interior (27) .

27. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1-26, caracterizado porque la parte exterior (6) comprende un armario (23) que se dispone separada de la parte subterránea (5) .

28. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 27, caracterizado porque el armario (23) está configurada como un módulo monobloque.

29. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según cualquiera de las reivindicacione.

2. 28, caracterizado porque los equipos eléctricos de baja tensión (8) que están alojados en dicha parte exterior (6) comprenden un cuadro de baja tensión (24) .

30. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 29, caracterizado porque los equipos eléctricos de baja tensión (8) que están alojados en dicha parte exterior (6) comprenden equipos seleccionados entre equipos auxiliares de control, equipos de comunicación y equipos de medida (25) .

31. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 27, caracterizado porque la parte exterior (6) comprende señales exteriores indicativas de incidencias relacionadas con la subcentral de transformación.

32. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 30, caracterizado porque la parte exterior (6) comprende dos compartimentos separados por una pared (26) , con un primer compartimento que aloja el cuadro de baja tensión (24) y un segundo compartimento que aloja los equipos auxiliares (25) .

33. Subcentral de transformación para red de distribución eléctrica según la reivindicación 32, caracterizado porque la maniobra de los equipos eléctricos de alta tensión (3) se realiza desde los equipos eléctricos de baja tensión (8) alojados en la parte exterior (6) o de forma remota.