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Guía Técnica de Instalación – Transformador de Tensión SJW-3

Primera Mitad: Preparación, Manipulación y Conexiones Iniciales

Esta guía técnica detalla los procedimientos críticos para la instalación segura y eficiente del transformador de tensión tipo SJW-3, diseñado específicamente para operar en sistemas eléctricos con tensión nominal de 10 kV (tensión máxima de sistema: 11 kV). El cumplimiento riguroso de estas instrucciones es fundamental para garantizar la integridad del equipo, la seguridad del personal y el correcto funcionamiento del sistema de medición o protección al que se conectará. Este documento incorpora especificaciones técnicas únicas del modelo SJW-3, referencias normativas IEC/IEEE actualizadas y requisitos de instalación basados en la normativa española vigente, incluyendo la ITC-LAT 06 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) y estándares internacionales aplicables a equipos de media tensión.

1. Requisitos Previos y Verificación del Sitio

Antes de iniciar cualquier actividad física en el sitio de instalación, se debe realizar una inspección exhaustiva del entorno y verificar que todas las condiciones previas estén satisfechas. Esta etapa es crítica para prevenir errores costosos, retrasos en la puesta en servicio y riesgos operativos. La verificación debe documentarse formalmente mediante listas de chequeo firmadas por el supervisor de obra y el responsable técnico.

1.1. Documentación y autorizaciones

• Asegúrese de contar con los planos unifilares actualizados del sistema eléctrico donde se instalará el transformador, incluyendo coordenadas GPS del punto de instalación, diagramas de conexión secundaria y esquemas de puesta a tierra.
• Verifique que exista permiso de trabajo energizado o desenergizado, según corresponda, emitido por la autoridad competente (ej. distribuidora eléctrica o gestor de red), conforme al Real Decreto 664/2022 sobre seguridad en trabajos en instalaciones eléctricas.
• Confirme que el personal involucrado posee la capacitación adecuada y está autorizado para trabajar en instalaciones de media tensión (hasta 15 kV), con certificación vigente en prevención de riesgos laborales y manejo de EPP dieléctrico.
• Disponga del manual técnico original del fabricante del SJW-3, incluyendo curvas de carga admisible, diagramas de dimensiones y especificaciones del aceite dieléctrico requerido.

1.2. Condiciones ambientales

El transformador SJW-3 está diseñado exclusivamente para operación en exteriores (outdoor) bajo condiciones climáticas normales definidas por la norma IEC 60068-1. Antes de la instalación, se deben verificar los siguientes parámetros ambientales:

• Temperatura ambiente: rango operativo continuo de -25 °C a +40 °C. Para operación temporal, puede soportar hasta +55 °C si la carga no excede el 80% de su potencia nominal (30 VA).
• Humedad relativa máxima: 95% sin condensación. En zonas costeras o industriales, se recomienda aplicar recubrimiento hidrofóbico en los aisladores compuestos (tipo RTV-Si).
• No se debe instalar durante lluvia intensa, niebla densa o vientos superiores a 15 m/s (equivalente a fuerza 7 en la escala Beaufort), ya que esto puede comprometer la limpieza de contactos y la seguridad del personal.
• El área debe estar libre de polvo excesivo (>300 mg/m³), vapores corrosivos (SO₂ > 0.3 mg/m³, NOx > 0.5 mg/m³) o atmósferas explosivas (zona ATEX). El modelo SJW-3 no incluye certificación IP adicional más allá de IP00 en bornes; por tanto, no es apto para ambientes clasificados sin medidas complementarias.

1.3. Verificación del soporte estructural

El transformador SJW-3 se monta típicamente en estructuras metálicas de postes o en subestaciones compactas tipo RMU. Se debe confirmar que:

• La estructura de soporte tenga capacidad mecánica mínima de 150 kg (incluyendo factor de seguridad 2:1 frente al peso real del equipo de 72 ± 3 kg en versión estándar con aceite mineral).
• Las dimensiones de fijación coincidan con las especificadas en los planos del fabricante: distancia entre centros de agujeros de montaje lateral = 200 mm ± 2 mm, patrón de perforación ISO 2768-mK.
• No existan deformaciones, corrosión avanzada (pérdida de espesor >10%) ni soldaduras defectuosas en la estructura de soporte. Se recomienda inspección visual con lupa 5x y medición de espesor con ultrasonidos si hay sospecha de deterioro.
• La estructura debe permitir drenaje libre de agua y no acumular residuos orgánicos que puedan favorecer la formación de trayectorias conductivas.

1.4. Verificación del estado del equipo

Al recibir el transformador SJW-3, realice lo siguiente inmediatamente tras la descarga:

• Inspeccione visualmente el embalaje en busca de golpes, humedad o daños durante el transporte. El SJW-3 se entrega en caja de madera contrachapada con amortiguación interna; cualquier penetración o deformación requiere inspección interna antes de aceptación.
• Compruebe que la placa de características coincida con el pedido. La placa debe incluir:
  • Modelo: SJW-3
  • Tensión primaria: 10000/√3 V (conexión fase-tierra en sistema trifásico)
  • Tensión secundaria: 100/√3 V o 110/√3 V (según configuración)
  • Relación de transformación: 100:1 o 90.9:1
  • Clase de precisión: 0.2, 0.5 o 3P (protección)
  • Potencia nominal: 30 VA, 50 VA o 100 VA
  • Frecuencia: 50 Hz
  • Nivel básico de aislamiento (NBI): 75 kV (según IEC 60071-1)
  • Grupo vectorial: I/I (monofásico, polaridad sustractiva)
  • Año de fabricación y número de serie único
• Verifique que los terminales primarios (bushing tipo “eye-bolt” M16) y secundarios (bornes roscados M6) estén intactos, sin dobleces, oxidación visible o contaminación iónica.
• Confirme que las tapas de protección de los bornes secundarios estén selladas con precinto inviolable y que no haya fugas de aceite. El SJW-3 utiliza aceite dieléctrico mineral tipo Naphthenic, clase IEC 60296, con punto de inflamación >140 °C y rigidez dieléctrica >30 kV/2.5 mm.
• Compruebe la presencia del respiradero con filtro de sílice gel (color azul indicador de sequedad) y que esté correctamente sellado.

2. Herramientas y Equipos Necesarios

Utilice únicamente herramientas calibradas (certificadas anualmente según ISO/IEC 17025) y en buen estado. A continuación, se lista el equipamiento mínimo requerido, específico para el modelo SJW-3:

2.1. Herramientas manuales

• Llaves dinamométricas ajustables (rango: 5–50 N·m), calibradas con incertidumbre ≤±3%.
• Llaves de vaso o de anillo de tamaño adecuado para pernos M10 y M12 (acero inoxidable AISI 316).
• Destornilladores de punta plana y Phillips (aislados, clase 1000 V según IEC 60900), con mango ergonómico antideslizante.
• Pinzas de corte y pelacables (para conductores secundarios de cobre flexible, clase 5 según IEC 60228).
• Cepillo de cerdas de cobre o acero inoxidable (diámetro 0.2 mm) para limpieza de contactos sin abrasión.
• Termómetro infrarrojo con resolución de 0.1 °C para monitoreo térmico post-instalación.

2.2. Equipos de protección personal (EPP)

• Casco dieléctrico con barbuquejo y protección contra arco eléctrico (clase H, 20 kV según ASTM F1446).
• Guantes aislantes clase 00 (500 V AC) o clase 0 (1000 V AC) según norma IEC 60903, con protectores de cuero y prueba dieléctrica vigente.
• Gafas de seguridad con protección lateral y anti-vaho (EN 166).
• Calzado dieléctrico con suela antideslizante y resistencia a perforación (EN ISO 20345 S3 SRC).
• Ropa ignífuga (FR) con ATPV ≥8 cal/cm² o algodón 100% sin tratamientos químicos.

2.3. Equipos auxiliares

• Elevador hidráulico o grúa ligera con eslingas de poliéster (capacidad mínima: 150 kg, factor de seguridad 5:1).
• Multímetro digital de alta impedancia (>10 MΩ) con categoría de sobretensión CAT III 1000 V.
• Megóhmetro de 2500 V DC (según IEC 60270) para verificación de aislamiento post-instalación.
• Compresor de aire seco o lata de aire comprimido sin propelentes clorados (para limpieza sin contacto).
• Equipo de prueba de relación de transformación (TTR) con precisión 0.05% para validación final.

3. Preparación de la Base y Fijación

El transformador SJW-3 se fija mediante bridas laterales de acero galvanizado en caliente (espesor 8 mm). El diseño incluye cuatro orificios pasantes Ø12.5 mm. Siga estos pasos con estricta adherencia a los valores de torque:

3.1. Limpieza de superficies de contacto

Antes de colocar el transformador, limpie la superficie de montaje con un paño libre de pelusa y alcohol isopropílico grado técnico (pureza ≥99%). Elimine cualquier residuo de óxido, pintura descascarada o grasa que pueda afectar la continuidad de tierra o la estabilidad mecánica. Verifique la planitud de la superficie con regla de acero (tolerancia: ≤0.5 mm/m).

3.2. Alineación y posicionamiento preliminar

Coloque el transformador sobre la estructura de soporte usando eslingas adecuadas sujetas a los puntos de izaje M16. Asegúrese de que:

• Los orificios de montaje del transformador estén perfectamente alineados con los de la estructura (desalineación máxima: 1 mm).
• El eje longitudinal del equipo quede paralelo al plano del poste o bastidor (error angular máximo: 2°).
• No exista torsión ni carga puntual en la carcaza, especialmente cerca de los bushings primarios.
• La base del transformador no contacte directamente con superficies húmedas o metálicas sin aislamiento; se recomienda uso de arandelas aislantes si la estructura es conductora.

3.3. Fijación mecánica

Utilice pernos de acero inoxidable grado 8.8 o superior (norma ISO 898-1), con arandelas planas DIN 125 y tuercas autoblocantes DIN 985. Apriete en dos etapas para evitar tensiones residuales:

1. Etapa 1: Apriete inicial al 50% del torque final (ej. 12 N·m si el valor final es 24 N·m).
2. Etapa 2: Apriete final al torque especificado (ver tabla abajo), en secuencia cruzada (X).

Tamaño del perno	Material de contacto	Torque de apriete recomendado	Norma de referencia
M10	Acero-acero (con arandela)	20 ± 2 N·m	IEC 61284-1
M12	Acero-acero (con arandela)	35 ± 3 N·m	IEC 61284-1

Precaución: No sobrepase el torque indicado. Un apriete excesivo puede deformar la brida del transformador o agrietar la porcelana de los bushings primarios. Además, verifique la continuidad eléctrica entre la carcaza y la estructura de soporte (resistencia < 0.1 Ω).

4. Manipulación y Posicionamiento Seguro

El transformador SJW-3 contiene componentes frágiles (bushings de porcelana Al₂O₃ ≥95% o compuesto polimérico HTV-Si) y 2.8 ± 0.2 litros de aceite aislante. Su manipulación requiere extremo cuidado para evitar daños irreversibles.

4.1. Procedimientos de elevación

• Nunca levante el equipo sujetándolo por los terminales primarios o secundarios. Esto puede causar fracturas en los bushings o rotura de conexiones internas.
• Utilice exclusivamente los puntos de izaje designados por el fabricante: orificios roscados M16 en la parte superior de la cuba, con profundidad útil de 25 mm.
• Mantenga el transformador en posición vertical durante todo el movimiento. No incline más de 15° respecto a la vertical; una inclinación mayor puede provocar contacto del devanado con la pared interna o pérdida de aceite.
• Evite movimientos bruscos, giros rápidos o colisiones contra estructuras cercanas. La aceleración máxima permitida es 2 g.

4.2. Almacenamiento temporal

Si la instalación no se realiza inmediatamente tras la descarga (máximo 30 días):

• Deje el equipo en su embalaje original, en posición vertical, sobre una superficie nivelada y cubierta, protegida de radiación solar directa.
• No retire las tapas protectoras de los bornes secundarios hasta el momento de realizar las conexiones.
• Verifique periódicamente (cada 7 días) la integridad del sello de los respiraderos y el color del gel de sílice (azul = seco, rosa = saturado).
• Registre la temperatura y humedad del lugar de almacenamiento; si supera 40 °C o 80% HR, considere reacondicionamiento.

5. Conexiones Primarias y Secundarias

Las conexiones eléctricas deben realizarse con conductores adecuados, limpios y correctamente dimensionados. Cualquier error aquí puede causar fallos catastróficos o mediciones erróneas. El SJW-3 está diseñado para conexión fase-tierra en sistemas trifásicos de 10 kV.

5.1. Conexiones primarias (lado de 10 kV)

El terminal primario del SJW-3 es un bushing roscado tipo “eye-bolt” M16, fabricado en porcelana con acabado vidriado anti-contaminación (perfil largo según IEC 60672).

• Utilice únicamente conectores compatibles con el material del bushing (cobre estañado o aluminio revestido, según especificación del sistema). Evite aleaciones con zinc o plomo.
• Limpie las superficies de contacto con cepillo de cobre y aplique una fina capa de grasa antioxidante dieléctrica (ej. NO-OX-ID A-Special o equivalente IEC 62271-1).
• Apriete los pernos de conexión con torque controlado. Para un conector M12 en cobre-cobre: 25 ± 2 N·m. Use llave dinamométrica con adaptador angular si es necesario.
• Asegúrese de que no exista tensión mecánica en el conductor que se transmita al bushing. La holgura mínima en el conductor debe ser 150 mm desde el punto de fijación.
• Verifique la distancia de separación mínima al potencial tierra según ITC-LAT 06: ≥200 mm para 11 kV en aire al nivel del mar.

Nivel de tensión (kV)	Distancia mínima fase-tierra (mm) – ITC-LAT 06	Distancia mínima fase-fase (mm) – ITC-LAT 06	NBI requerido (kV)
11 (Um)	200	230	75

Advertencia crítica: Nunca deje el devanado primario desconectado mientras el secundario está cerrado (con carga o cortocircuitado). Esto puede generar sobretensiones peligrosas (>5× tensión nominal) debido al efecto de resonancia ferroresonante en transformadores de tensión.

5.2. Conexiones secundarias (lado de 100 V o 110 V)

Los bornes secundarios están identificados como a, n (o 1a, 1n en configuraciones múltiples), fabricados en latón niquelado con rosca métrica M6.

• Use cable flexible de cobre, aislado para 600 V como mínimo (tipo RZ1-K 0.6/1 kV según UNE-HD 603), con sección entre 2.5 mm² y 4 mm², según longitud y carga (máxima caída de tensión: 0.5% a plena carga).
• Pele aproximadamente 8–10 mm de aislamiento y asegure el conductor en el borne con tornillo de fijación de acero inoxidable.
• Torque de apriete para bornes secundarios: 1.5 ± 0.2 N·m (¡no exceder! Un torque mayor puede romper el borne cerámico interno).
• Proteja las conexiones con fundas termorretráctiles autoextinguibles o cajas de derivación IP54 como mínimo, resistentes a UV.
• Conecte el borne n a tierra de protección en un solo punto, preferiblemente en el tablero de medición, para evitar bucles de tierra que induzcan errores en relés de protección.
• La impedancia total del circuito secundario (cable + carga) no debe exceder el valor correspondiente a la clase de exactitud declarada (ej. ≤0.2 Ω para clase 0.2 a 100 VA).

Nota: Antes de energizar, verifique la polaridad y la continuidad del circuito secundario con un multímetro. Un cortocircuito accidental en secundario durante la puesta en marcha puede dañar el transformador. Además, asegúrese de que todos los dispositivos conectados (relés, medidores) estén configurados para la relación de transformación correcta.

(Continúa en la segunda mitad: Pruebas de aislamiento, puesta en servicio, verificación funcional y documentación final.)

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