Transmisión y Distribución
Cambio de hilo de guardia por fibra óptica en línea de 500 kV
Se describe el reemplazo de uno de los hilos de guardia en un tramo de una línea de 500 kV, con estructura autoportante, por un cable de fibra óptica tipo OPGW.

El reemplazo se debió realizar con línea energizada y adoptando la técnica desarrollada por Transener, que consiste en utilizar al hilo de guardia existente como cordina o cable piloto durante el tendido, para instalar el cable de fibra óptica.

Esto hizo posible la implantación de una nueva red de comunicaciones sobre la propia infraestructura de la red de transporte existente.

El método utilizado se basó fundamentalmente en la ejecución del tendido a tracción constante y controlada, respetando en todo momento las distancias eléctricas mínimas de seguridad y adoptando las medidas necesarias para garantizar la seguridad de los operarios y de las instalaciones.

 

Motivos del trabajo

Próximo al Río Coronda se instaló la nueva Central Termoeléctrica San Martín, y para vincularla al SADI (Sistema Argentino de Interconexión), junto a ella se montó la Estación Transformadora Río Coronda.

 

Croquis de Ubicación.

                                               Croquis de Ubicación

La nueva E.T. se vinculó eléctricamente en la estructura de retención N° 112 de la línea anteriormente llamada 5ROST1, que une Rosario Oeste y Santo Tomé en 500 kV y la dividió en dos nuevos tramos, el 5CNRO1 (Coronda-Rosario Oeste) y el 5CNST1 (Coronda - Santo Tomé).

Esta obra generó la necesidad de establecer un enlace con el COT (Centro de Operaciones de Transener S.A.) para comunicación y para los sistemas de control, alarmas, protecciones, telecomando, transmisión de datos, etc.

A tal fín, durante los meses de enero y febrero de 2008 Transener llevó a cabo el tendido de fibra óptica desde la E.T. Rosario Oeste hasta la derivación a la nueva E.T. utilizando Técnicas y Métodos de Trabajo con Tensión para el reemplazo del hilo de guardia N° 2 de la línea 5CNRO1 por el cable tipo OPGW.

Introducción

La longitud total del tendido fue de aproximadamente 42 kilómetros y se dividió en 11 tramos conformados entre estructuras de retención y numerados en orden creciente comenzando por el tramo comprendido entre el pórtico de la E.T. Rosario Oeste y la estructura de retención N° 1 de la línea 5CNRO1.

 La longitud total del tendido fue de aproximadamente 42 kilómetros y se dividió en 11 tramos. 

En toda su longitud se debió trabajar en 100 estructuras de suspensión y en 12 estructuras de retención, todas del tipo autoportantes.

 

Estructura Autoportante.

                                              Estructura Autoportante

Una de las dificultades que tuvo Transener para realizar las tareas fue que la línea atraviesa una zona densamente poblada (Gran Rosario), con barrios privados, alta producción agropecuaria y cruces de ferrocarril, rutas y autopistas nacionales y provinciales, líneas de 13,2 y 132 kV.

Parte de la traza de la línea donde se observan campos sembrados, zona urbanizada y cruces de rutas y autopistas.

Parte de la traza de la línea donde se observan campos sembrados, zona urbanizada y cruces de rutas y autopistas.

 

En Enero y Febrero la mayoría de los campos estaban con las plantaciones de maíz y soja casi a punto de cosecha.

Todo ello complicó la tarea y en muchos casos el ingreso de máquinas, vehículos y de personal para trabajar en las estructuras o movilizarse desde una a otra.

Transener contó con el apoyo de su personal del Área de Tierras que tuvo una importante tarea para gestionar los ingresos a las zonas privadas, visitar y comunicar a los dueños de los campos sobre los trabajos, conseguir los permisos y documentación necesaria, tratar las indemnizaciones por daños en las superficies sembradas, etc.

 

Control durante el tendido sobre Autopista Rosario - Córdoba.

                    Control durante el tendido sobre Autopista Rosario - Córdoba

Las áreas de Gestión de Mantenimiento y Seguridad Pública se abocaron a las tareas de gestionar y coordinar ante organismos públicos y privados, (Vialidad Nacional, Concesionarios de Autopistas, Municipios), las diferentes etapas de cruces de rutas, autopistas, etc.

Esto permitió lograr una adecuada participación de personal especializado durante el tendido de la fibra óptica por tales cruces, quienes realizaron las tareas de señalización y control de transito, que en esa rutas y sobre todo en esa época del año (vacaciones), es extremadamente denso.

 

Dispositivo instalado con hilo de guardia desplazado. 

                                   Dispositivo instalado con H.G. desplazado

 

Planificación y Logística

El trabajo se dividió en las siguientes etapas:

•1- Análisis y selección del Método de Trabajo más adecuado. Adecuación de la Instrucción de Trabajo para T.c.T. para este tipo de estructuras.

•2- Adaptación de los dispositivos ya diseñados y construidos para el tendido en las estructuras autoportantes.

•3- Planificación y Logística.

•4- Personal y Equipos.

•5- Desarrollo de los trabajos en campo.

•6- Empalme de la fibra óptica y verificación de continuidad y baja atenuación de los mismos.

Punto 1

Transener tiene gran experiencia en el tendido de fibra óptica, tanto del tipo ADSS como OPGW, y en condiciones de montaje en nuevas líneas, instalación en líneas existentes en diferentes ubicaciones sobre la estructura, o en reemplazo de uno de los hilos o cables de guardia existentes.

En este último caso, ya sea desmontando el cable de guardia e instalando una cordina dieléctrica para el tendido de la fibra óptica, o utilizando el cable de guardia existente como cordina.

En el caso que nos ocupa, se decidió utilizar el cable de guardia existente como cordina, ya que de esa forma tendríamos menos tránsito y movimientos de equipos por la traza de la línea, sembrada en un alto porcentaje.

Debido a que esta metodología se aplicó casi totalmente sobre torres arriostradas, se analizó y adaptó el correspondiente Instructivo para este tipo de estructuras.

Punto 2

Una parte de la metodología de trabajo consiste en montar sobre el pico del Hilo de Guardia (H.G.) de cada torre de suspensión, un dispositivo que, de manera segura y sencilla, permite desmontar el hilo de guardia  de su punto normal de sujeción y trasladarlo hasta una ubicación que lo mantiene centrado entre la fase central y la fase lateral que corresponda.

En esa ubicación el hilo de guardia se monta sobre la correspondiente roldana, quedando listo para ser utilizado como cordina (o cable piloto).

Estos dispositivos están diseñados de tal manera que, con simples modificaciones, se pueden adaptar a varios tipos de picos de hilo de guardia de estructuras con diferentes geometrías.

Dispositivos instalados en un tramo a tender. 

 

                                   Dispositivos instalados en un tramo a tender

 

Punto 3

Considerando la metodología adoptada, el tipo de línea, traza y demás consideraciones, se efectuó la correspondiente planificación.

Como ya se indicó, iniciaron los trabajos las áreas de Tierras, Gestión de Mantenimiento y Seguridad Pública, quienes gestionaron los correspondientes permisos de paso, convenios con propietarios, permisos para cruces de ruta, etc.

Con el apoyo de una empresa contratista, se procedió al montaje de los pórticos provisorios de defensa en cruces de ferrocarril, autopistas, rutas, caminos de tierra rurales, líneas de 13,2 y 132 kV.

  

                                                    Pórticos de Defensa

También se incorporó al equipo el área de Comunicaciones, que en este tipo de tareas es de fundamental importancia sobre todo con el COT, ante inconvenientes en la operación del SADI.

Se instalaron equipos de radio fijos en el árgano, la frenadora y en el vehículo que acompaña al contrapeso (alacrán), durante el tendido. El resto de los encargados de grupos contaban con los correspondientes equipos de radio móviles.

Una unidad especialmente equipada para estos eventos proveyó asistencia técnica permanente, incluida telefonía satelital y celular, recepción y envío de fax, etc. Dos Técnicos de Comunicaciones estuvieron permanentemente en obra.

El área de Administración tuvo un importante rol en este trabajo, incorporando una persona permanente en campo, quien con su vehículo nos brindaba apoyo en todo lo referente a:

• Coordinación del servicio de ambulancia y paramédicos, ya que por la magnitud del trabajo y cantidad de personal que intervino, debíamos contar con este servicio durante todas las jornadas de trabajo.

• Provisión de dos casas rodantes con personal de vigilancia en los extremos de cada tramo de tendido, donde quedaban los equipos, camiones, materiales, etc., luego de cada jornada de trabajo.

• Rotación del personal de vigilancia.

Casilla y sistema para iluminación nocturno. 

                                 Casilla y sistema para iluminación nocturno

• Gestión y provisión del servicio de almuerzo, hielo, agua, etc. Para todo el personal que intervino en la tarea.

• Provisión de combustible en el lugar para los equipos pesados (retro, camiones, frenadora, árgano, etc.).

• Provisión de pala cargadora para relleno de canales, zanjas, limpieza de terreno en zona de trabajo, alcantarillas, etc.

 Pala cargadora para relleno de canales, zanjas, limpieza de terreno en zona de trabajo, alcantarillas, etc. 

 

• Asistencia ante roturas de vehículos, equipos, etc., compra de repuestos o de cualquier elemento que se necesitaba durante la obra.

De esta forma el área operativa quedó liberada de estas actividades, abocándose exclusivamente a las tareas de tendido.

Punto 4

Personal: Debido al escaso tiempo con que se contaba para realizar los trabajos (28 días corridos, incluidas etapas de preparación y entrenamiento del personal), fue necesario incorporar personal de una empresa contratista para tareas de apoyo, por cuanto no se podía involucrar gran cantidad de personal de Transener y descuidar las tareas de mantenimiento.

En total participaron 25 operarios de las áreas de Mantenimiento de Líneas de las Regiones Norte, Sur y Metropolitana de Transener y del Centro de Trabajos con Tensión. Se suman 15 operarios de la empresa contratista.

Equipamiento: Árgano (equipo de tracción) y Frenadora (equipo de frenado): Mediante el desequilibrio de tracciones constantes proporcionan suavidad y continuidad en las maniobras de parada y puesta en marcha. Además se logra el control de la flecha y la regulación de velocidad durante el tendido.

 Árgano.

                                                           Árgano 

 

Frenadora.

                                                          Frenadora

Dispositivos para instalar en puntín (o pico de hilo de guardia).

 

Dispositivos para instalar en puntín (o pico de hilo de guardia). 

 

Mallas equipotenciales, Se instalaron e Árgano y Frenadora, para equipotencializar la zona de trabajo y proteger al personal contra una eventual energización por contacto accidental. Se instalaron puestas a tierra dinámica para descargar tensiones inducidas en hilo de guardia y cable de fibra óptica durante el tendido.

 Se instalaron puestas a tierra dinámica para descargar tensiones inducidas en hilo de guardia y cable de fibra óptica durante el tendido.

Destorcedores, medias de empalme y de punta. Para evitar la transmisión de esfuerzos de torsión a la fibra óptica y para conectar el hilo de guardia al cable de fibra óptica.

Alacrán. Contrapeso que evitar el giro del cable de fibra óptica.

 

Destorcedores, medias de empalme y de punta. Para evitar la transmisión de esfuerzos de torsión a la fibra óptica y para conectar el hilo de guardia al cable de fibra óptica.

Sogas dieléctricas. Se utilizaron como guía para señalizar el camino adecuado de descenso del cable desde la estructura a la máquina, evitando reducir las distancias eléctricas de seguridad.

 

Sogas dieléctricas. Se utilizaron como guía para señalizar el camino adecuado de descenso del cable desde la estructura a la máquina, evitando reducir las distancias eléctricas de seguridad.

Baños químicos para uso del personal actuante en obra y casillas para el personal de vigilancia.

Camiones con hidrogrúa, para trasporte, carga y descarga de bobinas de fibra óptica y posteriormente del hilo de guardia retirado de la línea.

Camiones y acoplados para el transporte de los dispositivos de tendido y de los herrajes y preformados de la fibra óptica.

 

Diseño y Pruebas de los Dispositivos

En conjunto con una Empresa Metalúrgica local, Transener diseñó y desarrolló los dispositivos necesarios para la realización del trabajo, y en su Laboratorio de Ensayos probó y mejoró los prototipos hasta llegar al modelo final.

El diseño de los dispositivos mecánicos que se instalaron en el puntín para desmontar el hilo de guardia de su posición original, desplazarlo e instalarlo sobre las roldadas para que trabaje como cable piloto o cordina, se basó en las siguientes características:

• Desarmable y de geometría variable que se adapte a las pequeñas diferencias existentes entre distintas estructuras.

• Liviano, seguro y con gran capacidad mecánica, sobre todo para la etapa de tendido (cargas dinámicas).

• Fácil montaje y desmontaje.

• Con un sistema que facilite desmontar, desplazar e instalar el hilo de guardia sobre las roldadas.

• Práctico para instalar los herrajes de la fibra óptica una vez tendida, desplazarla y montarla su posición final.

 

En conjunto con una Empresa Metalúrgica local, Transener diseñó y desarrolló los dispositivos necesarios para la realización del trabajo, y en su Laboratorio de Ensayos probó y mejoró los prototipos hasta llegar al modelo final. 

 

Consideraciones Previas

Dado que el hilo de guardia instalado se utiliza como cable piloto para el tendido del cable OPGW, previamente hubo que analizar el estado del mismo para asegurar que resistiría los esfuerzos a los que se lo sometió durante el trabajo.

Se analizó la existencia de cruzamientos con otras líneas de Alta Tensión, cruces de rutas, ferrocarriles y caminos importantes para la instalación de pórticos de protección como medida de seguridad ante un eventual descenso del cable durante el tendido.

Se comprobó el buen funcionamiento de todas las maquinarias, herramientas y equipos que se iban a utilizar.

Se analizó el estricto cumplimiento de las distancias mínimas de seguridad durante el trabajo.

Se capacitó y entrenó en forma teórica y práctica al personal implicado en la ejecución de los trabajos y se dictaron charlas sobre seguridad.

 

Punto 5

El método utilizado consiste en las siguientes tareas:

• Se confeccionó el correspondiente Instructivo y el Método de Trabajo Seguro, reuniendo al personal para reiterar las tareas a realizar y las funciones que cada uno debía cumplir.

• Se posicionó y ancló adecuadamente el Árgano y la Frenadora en las zonas de las estructuras de retención, es decir en los extremos del tramo a tender, y se instalaron en dichas estructuras los reenvíos y malacates necesarios.

• Conjuntamente a la tarea mencionada un camión 4x4 se encargó de repartir los dispositivos desarmados a las bases de las estructuras de suspensión para que otros grupos de trabajos comenzaran a instalarlos. Una vez colocados se desplazó el hilo de guardia hacia el centro de la estructura para montarlo sobre las roldadas, quedando así centrarlo entre las fases energizadas 1 y 2.

En esta actividad participaban dos grupos. Uno montando dispositivos (para tres tramos de tendido), y otro enmorsetando e instalando el cable de fibra óptica, y desmontando los dispositivos.

Colocación de los dispositivos.

                                                  Colocación de dispositivos

De esta forma, luego de cada tendido se posicionaban nuevamente árgano y frenadora y se comenzaba el nuevo tramo, ya preparado.

• Se liberó el hilo de guardia de sus puntos de sujeción en ambas retenciones y se lo unió, con medias de empalme. Un extremo a una cordina vinculada al árgano y el otro extremo al cable OPGW pasado por la frenadora, previa colocación del alacrán.

Se liberó el hilo de guardia de sus puntos de sujeción en ambas retenciones y se lo unió, con medias de empalme. Un extremo a una cordina vinculada al árgano y el otro extremo al cable OPGW pasado por la frenadora, previa colocación del alacrán. 

 

• Se realizó el tendido de la fibra óptica, mientras un grupo de apoyo siguió al alacrán durante todo el trayecto a fin de controlar que pase sin inconvenientes por cada una de las roldanas y que cable de fibra óptica y cordina no bajen de la altura prevista.

 

Se realizó el tendido de la fibra óptica, mientras un grupo de apoyo siguió al alacrán durante todo el trayecto a fin de controlar que pase sin inconvenientes por cada una de las roldanas y que cable de fibra óptica y cordina no bajen de la altura prevista.

• Concluido el tendido del cable OPGW se realizó el flechado dejando estabilizar los vanos hasta obtener la flecha deseada.

• Se colocaron los herrajes y contrapesos tipo Stockbridgeen el cable de fibra óptica y se lo desplazó desde la roldana hacia su posición definitiva en el puntín.

• Se fijó definitivamente el cable OPGW en las estructuras de retención.

 Se fijó definitivamente el cable OPGW en las estructuras de retención. 

 

• Terminado el tendido se instalaron las cajas de empalme de fibra óptica en las estructuras de retención y posteriormente una empresa contratista realizó los empalmes correspondientes de la fibra óptica.

• Para dar por terminado el trabajo se realizaron las pruebas necesarias para verificar la continuidad y baja atenuación de la fibra óptica.

 

 

 

 

Personal actuante en obra

Personal actuante en obra. 

 

Vehículos utilizados

 Vehículos utilizados. 

 

Datos Promedios

Datos promedios. 

 

Conclusiones

Las adaptaciones de los dispositivos a las estructuras fue exitosa dado que los dispositivos resultaron livianos y mecánicamente resistentes, fáciles de instalar y desinstalar, y se adaptaron bien a las diferencias en las estructuras.

El balance general del trabajo fue altamente satisfactorio dado que a través del desarrollo y fabricación de los dispositivos específicos, junto con el desarrollo e implementación de los métodos y procedimientos adecuados, se logró realizar el tendido de cable de fibra óptica tipo OPGW dentro de los plazos y costos previamente establecidos, manteniendo las instalaciones en servicio.

Mediante los trabajos realizados se ha podido verificar la seguridad del procedimiento y el mantenimiento de los bajos índices de indisponibilidad de la red de transporte. Además representan un importante logro en la implementación de las Técnicas e Instructivos de Trabajos con Tensión, y deja sentadas las bases que sirven de experiencia para trabajos similares propios y/o asesoramiento a terceros.

 

Recomendaciones

Ser cuidadosos y hasta obsesivos en la calidad y practicidad durante el desarrollo de los métodos de trabajo y en el diseño de las herramientas y de los dispositivos que se utilicen en Trabajos con Tensión.

Los métodos deben ser prácticos, confiables, contemplando las diferentes labores que se realizan tanto en suelo como en altura, mientras que las herramientas y dispositivos también deben ser prácticos, livianos, fáciles de maniobrar y de instalar.

Ello tiene consecuencia directa para que el operario que aplica la metodología y utiliza los elementos, realice su tarea sin esfuerzos excesivos y con la mayor comodidad posible.

Esto da como resultado directo un alto índice de seguridad (fundamentalmente para el operario, pero también para las instalaciones), y redunda en un mayor rendimiento y eficiencia en la tarea.

 

Los autores

Sebastián Mancini, Ricardo Bertorelo y Daniel E. García de Transener S.A.

Este trabajo fue presentado en el IV Congreso Internacional de Trabajos con Tensión y Seguridad en Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica realizado en Buenos Aires, Argentina del  21 al 24 de abril de 2009 (IV CITTES 2009).

 

Fuente: Revista CIER

 

 

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