En ingeniería eléctrica , el trabajo en línea con tensión , también conocido como mantenimiento de línea directa , es el mantenimiento de equipos eléctricos, que a menudo funcionan a alto voltaje , mientras el equipo está energizado. Aunque esto es más peligroso para el personal que trabajar en equipos eléctricos sin suministro eléctrico, las técnicas de mantenimiento de línea con tensión se utilizan en la industria de distribución de energía eléctrica para evitar las interrupciones y los altos costos económicos que implica tener que cortar el suministro eléctrico a los clientes para realizar un mantenimiento periódico esencial en las líneas de transmisión y otros equipos.
Las primeras técnicas para trabajar con líneas de alta tensión se desarrollaron a principios del siglo XX y, posteriormente, tanto los equipos como los métodos de trabajo se perfeccionaron para trabajar con tensiones cada vez más altas. En la década de 1960, se desarrollaron métodos en el laboratorio para permitir que los trabajadores de campo entraran en contacto directo con líneas de alta tensión. Estos métodos se pueden aplicar para permitir un trabajo seguro con las tensiones de transmisión más altas [1].
En general, es imposible determinar visualmente si un equipo eléctrico está energizado; en cualquier caso, a menudo es necesario realizar tareas de mantenimiento o reparación de circuitos mientras están en funcionamiento. Además, con voltajes altos, no es necesario entrar en contacto directo con un equipo cargado para recibir una descarga eléctrica, ya que un arco eléctrico puede saltar del equipo a una herramienta o parte del cuerpo. Los materiales como el caucho, aunque son excelentes aislantes, también están sujetos a fallas eléctricas con voltajes altos.
_Hawaii_reconfigure_electrical_circuitry_and.jpg/1280px-US_Navy_110315-N-0278E-002_High-voltage_electricians_from_Naval_Facilities_Engineering_Command_(NAVFAC)_Hawaii_reconfigure_electrical_circuitry_and.jpg)
En general, existen tres métodos de trabajo en líneas energizadas que ayudan a los trabajadores a evitar los considerables peligros que conlleva trabajar en líneas energizadas. [2] De diversas maneras, todos ellos sirven para evitar que la corriente fluya desde el equipo energizado a través del trabajador.
El trabajo con pértigas eléctricas apareció en la segunda década del siglo XX, cuando se utilizaban postes aislantes hechos de madera cocida para tareas como reemplazar fusibles , reemplazar aisladores de postes y transferir líneas a soportes temporales. [2] Las pértigas permitían a los instaladores de líneas realizar el trabajo sin infringir las distancias mínimas de separación con respecto a los equipos en tensión. A medida que se desarrollaba la experiencia con las técnicas, aumentaban los voltajes operativos a los que se realizaba el trabajo. Con la llegada de los postes de fibra de vidrio a fines de la década de 1950, que no se partían ni absorbían el agua de lluvia, las empresas de servicios públicos estaban preparadas para realizar trabajos con pértigas eléctricas a sus voltajes operativos más altos, quizás 765 kV. [2]
En el extremo del poste se pueden montar herramientas como ganchos o llaves de tubo . Los postes más sofisticados pueden aceptar herramientas eléctricas accionadas neumática o hidráulicamente que permiten, por ejemplo, desenroscar pernos a distancia. Un cepillo de alambre giratorio permite limpiar un terminal antes de realizar una conexión. Sin embargo, la destreza de un trabajador se reduce naturalmente cuando se manejan herramientas en el extremo de un poste de varios metros de largo. [3]
Generalmente se aplica para trabajos por encima de 1 kV CA y 1,5 kV CC. Las clases principales son: [ cita requerida ]
Los guantes protegen al trabajador de la exposición a la parte activa sobre la que se trabaja, a veces denominada primer punto de contacto; el punto por donde la corriente entraría al cuerpo si se produjera un contacto involuntario. En los trabajos con guantes de goma se utilizan cubiertas de material aislante, como mantas y mangueras, para proteger al trabajador de la exposición a una parte con un potencial diferente, a veces denominada segundo punto de contacto; el punto por donde la corriente abandonaría el cuerpo si se produjera un contacto involuntario.
El trabajo con las manos desnudas o con potencial implica colocar al trabajador en contacto eléctrico directo con una línea aérea energizada. El trabajador puede trabajar junto a las líneas, desde una plataforma suspendida de ellas, o puede sentarse o pararse directamente sobre la línea misma. [3] En todos los casos, el cuerpo del trabajador se mantiene al mismo voltaje que la línea. Es imperativo que el trabajador mantenga límites apropiados y adecuados de aproximación a cualquier parte que esté a un potencial diferente. Estas técnicas se utilizaron por primera vez en 1960. [2]
Existen varias formas en las que el trabajador puede acceder a las partes activas:
A medida que el trabajador se acerca a la línea, se formará un arco entre la línea y el trabajador mientras se cargan. Este arco puede ser debilitante y el trabajador debe conectarse inmediatamente a la línea eléctricamente para evitar que se produzcan más arcos. [3] Un trabajador puede usar una varilla conductora durante el acercamiento para hacer primero la conexión. Una vez en la línea, el trabajador está a salvo de descargas eléctricas ya que tanto el trabajador como el cable tienen el mismo potencial eléctrico y, por lo tanto, no pasa corriente a través de su cuerpo. Este es el mismo principio que permite a las aves posarse de forma segura en las líneas eléctricas. [3]
Una vez finalizado el trabajo, se invierte el proceso para retirar al trabajador del cable de forma segura. El trabajo con las manos desnudas proporciona al trabajador de la línea una mayor destreza que el método de la pértiga caliente y puede ser la opción preferida si las condiciones lo permiten. [4] Con esta técnica, se pueden reemplazar las cadenas de aisladores , los espaciadores de conductores y los amortiguadores de vibraciones , o empalmar las líneas , sin ninguna pérdida de suministro. [4]
El fuerte campo eléctrico que rodea a los equipos cargados es suficiente para impulsar una corriente de aproximadamente 15 μA por cada kV·m −1 a través de un cuerpo humano. [5] Para evitar esto, los trabajadores que trabajan con manos calientes generalmente deben usar un traje de Faraday . Se trata de un conjunto de monos hechos o tejidos con fibras conductoras. El traje es en realidad una jaula de Faraday que se puede usar , que iguala el potencial sobre el cuerpo y garantiza que no haya corriente a través del tejido. [6] [7] También son necesarios guantes conductores, incluso calcetines conductores, [8] dejando solo la cara descubierta. [3]
Hay poco límite superior de voltaje práctico para el trabajo con mano caliente, y se ha realizado con éxito en algunos de los voltajes operativos de transmisión más altos del mundo, como el sistema ruso de 1150 kV. [9]
Un trabajador de líneas que lleve un traje de Faraday puede trabajar en líneas de alta tensión si es transportado hasta ellas en un helicóptero. El trabajador puede realizar tareas de mantenimiento sentado en una plataforma estabilizadora sujeta al helicóptero mientras la aeronave se cierne junto a la línea. Al acercarse a la línea, se toca la línea con una varilla larga para igualar el potencial de la aeronave con el de la línea; luego, durante el trabajo, se conecta a la línea un cable de conexión desprendible conectado al armazón del helicóptero. Alternativamente, el trabajador puede trasladarse a los cables desde el helicóptero y arrastrarse por ellos, para luego ser recogido por el helicóptero una vez finalizado el trabajo. [10]
Un arco eléctrico es extremadamente brillante, incluso en la radiación ultravioleta , y puede provocar ojo de arco , una afección dolorosa y potencialmente cegadora . Se puede proporcionar a los trabajadores gafas protectoras tintadas adecuadas que protejan su visión en caso de un destello y proporcionen protección contra los residuos expulsados por un arco.