Operaciones de tendido y tensado de conductores en redes eléctricas aéreas y subterráneas. ELEE0108

Por Juan Carlos Lebrón García

Libro especializado que se ajusta al desarrollo de la cualificación profesional y adquisición del certificado de profesionalidad "ELEE0108 - OPERACIONES AUXILIARES DE MONTAJE DE REDES ELÉCTRICAS". Manual imprescindible para la formación y la capacitación, que se basa en los principios de la cualificación y dinamización del conocimiento, como premisas para la mejora de la empleabilidad y eficacia para el desempeño del trabajo.

• Idioma: Español
• Editorial: IC Editorial
• Fecha de lanzamiento: 15 ene 2024
• ISBN: 9788411841894

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Bloque 1

Características de la actividad del sector eléctrico

Contenido

1. Identificación de las características diferenciales y la estructura del sector

2. Descripción de las actividades tipo. Configuración profesional

3. Tipología de las empresas

4. Ubicación de la ocupación y profesiones, ocupaciones y puestos de trabajo relacionados

5. Identificación de nuevas técnicas, instrumentos y procedimientos relacionados con la profesión

6. Descripción de productos y servicios novedosos

7. Valoración de la propia participación en la actividad profesional

Capítulo 1

Identificación de las características diferenciales y la estructura del sector

Contenido

1. Introducción

2. Características diferenciales y la estructura del sector

3. Resumen

1. Introducción

Una de las características más sobresalientes de este sector es la necesidad de mantener la oferta y la demanda permanentemente equilibradas en todo momento. A diferencia de lo que sucede en otros sectores productivos, la electricidad no puede ser almacenada, lo que implica que se requiere un sustancial esfuerzo de coordinación entre oferentes y demandantes y el interior de cada segmento del mercado para equilibrar oferta y demanda.

La estructura del sector está marcada por las actividades que se llevan a cabo en el sector eléctrico y que son la generación de electricidad, su transporte, distribución y comercialización, además de por la imposibilidad de almacenar la energía eléctrica y la necesidad de mantener permanentemente el equilibrio entre la oferta y la demanda.

2. Características diferenciales y la estructura del sector

En el sector eléctrico se llevan a cabo varias actividades que guardan entre sí una estrecha relación. Se van a diferenciar de la siguiente manera:

Generación de la electricidad.

Transmisión de la electricidad

Distribución de la electricidad.

Comercialización.

2.1. Generación de electricidad

Consiste en producir electricidad de alta tensión mediante la utilización de recursos energéticos naturales o mediante la transformación de los mismos. Es una actividad muy intensiva en capital, en la que la recuperación de los recursos invertidos se produce a lo largo de amplios periodos de tiempo.

Las centrales eléctricas son instalaciones donde transforman alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica.

Para la construcción de las unidades productoras se necesitan plazos muy dilatados, durante los cuales la inversión realizada no genera rendimientos. La vida útil de los equipos instalados también es muy larga, con importantes diferencias según el tipo de energía utilizada como factor de producción. Por esta razón, la producción de electricidad implica unos elevados costes, ya que al largo periodo que se tarda en amortizar la inversión se le une la imposibilidad de poder vender el producto producido para otros usos.

Dependiendo de la fuente de energía que se quiera usar, la inversión será mayor o menor. Por norma general, en las centrales nucleares la relación entre costes fijos y variables es alta, mientras que en las estaciones de gas es más baja. Si se habla de las instalaciones que utilizan el carbón como materia prima, se puede decir que la relación entre el fijo y el variable tiene un valor intermedio.

Nota

Se consideran sistemas eficientes aquellos que utilizan varias fuentes de energía en la generación de electricidad.

Se puede observar que para bajos niveles de producción los rendimientos son crecientes, pero para niveles de producción de un cierto tamaño los rendimientos son más o menos constantes. Por este argumento, se puede deducir que no parece existir ningún criterio económico que justifique el hecho de que una sola compañía lleve a cabo esta actividad. Con esto no se quiere decir que, aunque la competencia sea factible no significa que sea fácil organizar el sector, de forma que un número determinado de empresas respondan a un buen abastecimiento.

Sabía que…

La UE obtuvo en 2020 el 22 % de su consumo final bruto de energía de fuentes renovables como la eólica, solar, hidráulica y biomasa. El porcentaje de uso de fuentes renovables varía ampliamente entre los países de la UE, desde más del 50 % en Suecia hasta menos del 10 % en Luxemburgo.

Anteriormente ya se mencionó que el almacenamiento de la energía eléctrica es prácticamente imposible. En algunas ocasiones, se puede almacenar la electricidad pero solo cuando se trata de cantidades muy pequeñas y existe la posibilidad de compensar el coste que ello supone. Por esta razón, y repitiendo lo que se dijo en un principio, la producción debe ser ajustada a la demanda en todo momento, la cual está continuamente variando siguiendo pautas diarias, semanales, mensuales y anuales, aunque también experimenta movimientos aleatorios e imprevisibles. Por esta razón, las empresas generadoras deberán mantener un exceso de capacidad que les permita asegurar permanentemente el suministro.

2.2. Transmisión de electricidad

La transmisión de electricidad consiste en transportar la energía eléctrica desde la planta generadora hasta las redes locales a través de cables que permiten la circulación a alto voltaje.

Para garantizar el suministro eléctrico a los consumidores, se debe producir la perfecta coordinación entre la generación y la transmisión de la electricidad.

Torres de distribución eléctrica cerca de una subestación eléctrica

Importante

La electricidad se distribuye siguiendo las leyes de la Física, por eso, no es posible dirigirla ni determinar cuál es su origen.

La empresa que se encarga de transmitir la electricidad, debe encargarse de controlar la oferta y la demanda en cada nodo de la red, ya que estas pueden cambiar en poco tiempo. También se deben encargar de determinar qué estación debe introducir energía en la red para cubrir la demanda existente en cada momento, usando normalmente el criterio de minimización de costes para el conjunto del sistema.

De entre todas las actividades que hacen posible el suministro de energía eléctrica a los consumidores, esta es, probablemente, la única en la que se puede hablar de monopolio natural a nivel nacional. La competencia, aun cuando quedase reducida a dos empresas, exigiría la existencia de dos redes de transmisión.

Para que esta duplicidad fuese económicamente eficiente sería necesario que una sola red fuese incapaz de transportar toda la electricidad necesaria. En caso contrario, la presencia de dos competidores impediría a ambos disfrutar plenamente de las economías de escala que se pueden conseguir en esta actividad. A largo plazo, alguno de ellos lograría aventajar al otro en el aprovechamiento de las mismas, lo que le permitiría reducir su coste unitario y practicar una política de precios que provocase la expulsión del competidor.

Ya se ha comentado que la energía eléctrica es difícil de almacenar. Así pues, el fluido que circula por los cables de alta tensión en cada momento del día, del mes o del año puede considerarse un producto distinto. Esto hace que la transmisión adopte las características propias de una actividad multiproducto, y permite hablar de economías de alcance en el sentido de que el coste de suministrar un conjunto de productos es inferior a la suma de los costes de ofrecer cada uno de ellos separadamente.

En los nodos de demanda se producen variaciones aleatorias e imprevisibles, la interconexión de ellos hace que el riesgo de no poder satisfacer la demanda en un sistema de nodos sea menor que la suma de los riesgos de no poder atender las necesidades de cada nodo aislado, esto siempre y cuando las oscilaciones no mantengan entre sí una correlación perfecta y de signo positivo.

Definición

Nodo

Es un terminal común a dos o más elementos de circuito. Es un punto en el cual se conectan dos o más ramas eléctricas y por el cual fluyen distintas corrientes de electricidad.

Las imperfecciones que se puedan dar en la red, hacen que se pierda una pequeña parte de la energía que se introduce. Las pérdidas son mayores conforme menor es el voltaje que se transporta y conforme más largo sea el recorrido entre las instalaciones de generación y los consumidores finales. Por esta razón, entre dos plantas que introducen electricidad a un nodo, siempre deberá abastecer la que más cerca esté del consumidor final, la distancia media que recorre el fluido se reduce y, con ello, disminuyen las pérdidas de energía. Así, se puede deducir, que cuando se introduce electricidad a un nodo, si la distancia entre el generador y el consumidor se ve reducida, se produce un coste marginal negativo.

La capacidad de las redes de transmisión está limitada. Por eso, el transporte de energía está restringido y, en consecuencia, la eficiencia de todo el sistema.

Ejemplo

Suponga que las plantas generadoras del norte de España producen electricidad a un coste inferior al de las instalaciones ubicadas en el sur del país. Si esta diferencia en costes fuese superior al valor de las pérdidas que se producen durante el transporte, resultaría económicamente eficiente satisfacer la demanda del sur mediante energía producida por los generadores del norte. Sin embargo, se ha de tener en cuenta que la capacidad de la red de transmisión puede limitar esta posibilidad, lo que obligaría a atender a una parte de la demanda del sur mediante electricidad proporcionada por la instalaciones situadas en esa zona. El resultado sería un incremento de los costes del conjunto del sistema.

2.3. Distribución

Esta actividad se parece mucho a la anterior. Se le llama distribución de electricidad al transporte de la misma desde la red de generación hasta el consumidor final. Para poder realizar esta función se debe utilizar un transformador que reduzca el voltaje, colocándolo a los niveles requeridos por el usuario (230/400 V).

En definitiva, se puede dividir en distribución y transporte el proceso que sigue energía eléctrica desde las plantas de generación hasta el consumidor final. Ambas actividades se caracterizan por un uso intensivo del factor capital, una elevada relación entre costes fijos y variables, y altos costes hundidos. Además, en la distribución se reproducen condiciones similares a las que permiten considerar el transporte como un monopolio natural. Sin embargo, las compañías distribuidoras ejercen su poder de mercado sobre un ámbito territorial más reducido. De ahí que, a nivel nacional, sea factible la existencia de varias empresas, que actúan como monopolistas en el área geográfica que tienen asignada.

Definición

Costos hundidos

Es aquel en el que ya se ha incurrido independientemente de si se realiza o no el proyecto.

La estrecha relación existente entre las fases de transporte y distribución suele conducir a una estructura organizativa en la que ambas actividades están integradas.

Ahora bien, si esta unión implica que una misma empresa se va a encargar de la distribución en las diferentes áreas geográficas se pierde una buena parte de los beneficios que puede proporcionar la competencia entre varias empresas.

2.4. Suministro o comercialización

El suministro de la electricidad abarca todas las actividades relacionadas con la venta de electricidad a los usuarios finales. En esta actividad se puede incluir la adquisición al por mayor, contratación, lectura, asesoramiento al cliente, facturación y cobro.

Tradicionalmente, las compañías distribuidoras se han encargado de suministrar la electricidad a los consumidores. Sin embargo, no existe ninguna razón económica que avale la idea de que solo ellas deben encargarse de esta actividad. Si se permite el acceso a las redes de transmisión y distribución mediante unas condiciones adecuadas, el suministro de energía eléctrica a los usuarios finales puede realizarlo una entidad distinta a la compañía de distribución que opera en la zona. Con ello, el suministro se convierte en una actividad potencialmente competitiva, en la que las empresas de generación, las que distribuyen en otras regiones, o cualquier otra, pueden rivalizar con la encargada de la distribución en un área geográfica concreta. No obstante, para que exista verdadera competencia será necesario evitar que esta compañía utilice su monopolio sobre la red local para impedir la concurrencia de otras empresas suministradoras.

A diferencia de las actividades anteriores, en esta no se requieren elevadas inversiones. Ello permite que los costes hundidos sean bajos, lo que facilita la entrada y crea unas condiciones adecuadas para que exista competencia.

En definitiva, el suministro consiste en la prestación de un servicio al por menor a partir de un producto elaborado por otros y mediante una infraestructura ajena. Por consiguiente, el valor añadido por las empresas comercializadoras es relativamente pequeño y sus diferentes costes (generación, transporte y distribución) tienen una enorme influencia en el precio de venta.

Aplicación práctica

Le encargan un proyecto y tiene que justificar si los siguientes criterios serían favorables para el ahorro de electricidad:

a. El número de empresas que suministren electricidad a un nodo de transporte .

b. La distancia hasta el consumidor .

c. La generación de grandes cantidades de electricidad .

¿Qué valoración haría usted en su proyecto de cada criterio?

SOLUCIÓN

a. Es favorable, ya que si se produce un pico de demanda existen varias empresas que pueden suministrar, y además cuando se trabaja con normalidad, siempre introducirá electricidad la empresa más cercana al nodo, debido a que las pérdidas en el transporte serán menores.

b. Si la distancia de transporte hasta el consumidor es más pequeña, las pérdidas de electricidad también lo serán, por lo que sería más favorable.

c. El transporte de grandes cantidades de electricidad produce menos pérdidas en su transporte, por lo que sería más favorable.

3. Resumen

La estructura del sector eléctrico viene marcada por:

La imperiosa necesidad de equilibrar la oferta y la demanda.

La dificultad de almacenamiento de la electricidad.

Las cuatro actividades principales del suministro eléctrico.

1. Generación de la electricidad.

a. Consiste en producir electricidad mediante recursos energéticos naturales o alguna transformación de materias primas.

b. Requiere una gran inversión y la recuperación de capital se da a largo plazo.

2. Transporte de la energía eléctrica.

a. Es el transporte de la energía eléctrica desde la planta generadora hasta las redes locales, a través de cables que permiten la circulación y conexionado con otras redes.

b. Único caso en que se puede hablar de monopolio natural.

c. La capacidad de las redes de transmisión está limitada. Por eso, el transporte de energía está restringido y, en consecuencia, la eficiencia de todo el sistema.

3. Distribución de la electricidad.

a. Es el transporte de la electricidad desde la red de alta tensión hasta el consumidor final.

b. A nivel nacional, es factible la existencia de varias empresas, que actúan como monopolistas en el área geográfica que tienen asignada.

4. Comercialización o suministro.

a. Se refiere a las actividades relacionadas con la venta de electricidad a los usuarios finales.

b. No requiere de grandes inversiones.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. Indique si la siguiente afirmación es verdadera o falsa:

Una de las características más sobresalientes del sector eléctrico es que la oferta y la demanda pueden variar indistintamente.

Verdadero

Falso

2. El transporte de la electricidad desde la planta generadora hasta las redes locales a través de cables que permiten la circulación a alto voltaje, se llama:

a. Transmisión de electricidad.

b. Distribución de electricidad.

c. Reparto de electricidad.

d. Comercialización de la electricidad.

3. ¿Cuál de las siguientes actividades pertenecen al suministro de energía?

a. Adquisición al por mayor, facturación y cobro, exclusivamente.

b. Contratación de la electricidad.

c. Asesoramiento al cliente.

d. Adquisición al por mayor, contratación, lectura, asesoramiento al cliente, facturación y cobro.

4. Indique si la siguiente afirmación es verdadera o falsa:

Al estar limitada la capacidad de las redes de transmisión, el transporte de energía está restringido.

Verdadero

Falso

5. ¿Qué empresa se encarga de controlar la oferta y la demanda en cada nodo de la red?

a. La empresa suministradora.

b. La empresa que se encarga de transmitir la electricidad.

c. La empresa generadora de energía eléctrica.

d. La empresa comercializadora.

Capítulo 2

Descripción de las actividades tipo. Configuración profesional

Contenido

1. Introducción

2. Descripción de las actividades tipo

3. Configuración profesional

4. Resumen

1. Introducción

A la hora de desarrollar una profesión es fundamental conocer las funciones, tareas, responsabilidades, etc. que tiene que efectuar el operario, los conocimientos necesarios previos que debe poseer el trabajador y su nivel de cualificación profesional. En este sentido, se estudiará qué ha sucedido con el carné profesional.

Para ejercer una profesión no es suficiente la capacitación profesional, la persona también debe poseer unas cualidades, unas habilidades y actitudes que le hagan el profesional idóneo para desarrollar ese trabajo.

2. Descripción de las actividades tipo

Al personal eléctrico le corresponde realizar la distribución, instalación y mantenimiento de líneas eléctricas de baja y alta tensión en toda clase de edificios, plantas generadoras, instalaciones de transporte, instalaciones de distribución, viviendas, locales comerciales, industriales, etc. También debe montar, instalar, efectuar la puesta en servicio y mantenimiento de mecanismos, aparatos, equipos y cuadros de maniobra y control eléctrico.

A continuación se describen algunas de las actividades básicas que se realizan en baja y en alta tensión.

Personal especialista trabajando en un cuadro eléctrico de baja tensión

2.1. En baja tensión (BT)

Entre las actividades que realizan los operarios en BT destacan:

Fijación del cableado a la pared.

Cortado y pelado cables de instalaciones eléctricas.

Conexionado de enchufes.

Reconocimiento de la ausencia de tensión.

Sabía que…

Según el REBT en España se considera baja tensión aquella que es menor o igual a 1.000 voltios en corriente alterna o 1.500 voltios en caso de corriente continua.

Fijación del cableado a la pared

Por razones de estética, los tubos y las cajas de derivación se suelen esconder en los tabiques, los suelos o los techos.

Cortado y pelado de cableado de las instalaciones eléctricas

Se pueden cortar con:

Cortador: primero deberá abrir longitudinalmente la envoltura flexible que envuelve los conductores (Figura 1) o, en el caso de un cable plano, separar los conductores. Utilice a este fin un cortador de electricista o universal.

Figura 1

Alicates pelacables: la boca de unos alicates pelacables está provista de una abertura en forma de «V» muy afilada que suelta la capa aislante que protege el conductor. Una tuerca de ajuste permite encajar la abertura en el diámetro del cable. Los alicates cortan y sueltan la capa aislante sin dañar el conductor (Figura 2). Una vez cortada la capa aislante, esta puede deslizarse por el hilo de cobre. No pele más de 1 cm. Esto resulta fácil utilizando unos alicates pelacables automáticos ya que están ajustados a esta distancia.

Figura 2

Una vez pelados los cables, enrosque fuertemente los hilos de cobre de modo que no formen más que un cable compacto, fácil de introducir en el borne (Figura 3). También puede resultar necesario encorvar sus extremidades con unos alicates de boca larga para facilitar su introducción en los contactos.

Figura 3

Consejo

Para empalmar cables se debe utilizar siempre fichas de conexión.

Conexión de enchufes

Conecte el cable de la toma de tierra (amarillo y verde) al borne de tierra identificado con el símbolo habitual. El hilo fásico se conecta al borne marcado con una «L», el cable neutro al borne «N» restante (Figura 4).

Figura 4

En el borde izquierdo y derecho del marco metálico del enchufe se encuentran dos tornillos de fijación para mantenerlo todo en su sitio en la caja. Si resulta necesario, suelte un poco estos tornillos, vuelva a meter todo en la caja y fije los tornillos. Coloque a continuación la tapa.

Figura 5

Reconocimiento de la ausencia de tensión

La presencia o ausencia de tensión se comprueba mediante voltímetros o con destornilladores especiales (buscapolos) que indican si hay o no corriente.

2.2. En alta tensión

De las actividades en AT cabe mencionar:

Instalación de líneas.

Montaje de líneas.

Reparación de líneas.

Mantenimiento de líneas.

Revisión de líneas.

Desmontaje de líneas.

La torreta de líneas aéreas de alta tensión es uno de los espacios de trabajo del instalador.

Aplicación práctica

Usted sabe que Rosa quiere empalmar dos cables, si ve que coge unos alicates pelacable, ¿qué piensa usted que va a hacer Rosa ahora?

SOLUCIÓN

Pelar un cable. Encajará el cable en la boca de los alicates, presionará para cortar el aislante y tirará del cable para dejar los hilos a la vista.

3. Configuración profesional

El perfil del profesional electricista se ajusta a los requisitos para desarrollar trabajos en baja o en alta tensión.

3.1. Baja tensión

El instalador autorizado en baja tensión es la persona física o jurídica que realiza, mantiene o repara las instalaciones eléctricas en el ámbito del Reglamento electrotécnico para baja tensión y sus instrucciones complementarias.

Nota

El Reglamento electrotécnico para baja tensión es un reglamento español de obligado cumplimiento que prescribe las condiciones de montaje, explotación y mantenimiento de instalaciones de baja tensión. Se aprobó según el Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto.

3.2. Alta tensión

El instalador de líneas de alta tensión es la persona física que posee conocimientos teórico-prácticos de la tecnología de las líneas de alta tensión y de su normativa para el montaje, reparación, mantenimiento, revisión y desmontaje de las líneas de alta tensión correspondientes a su categoría, y que cumple los requisitos establecidos en el apartado 4 de la ITC- LAT 03.

A diferencia del instalador en BT, el operario de AT solo puede trabajar en una empresa instaladora.

Importante

Los instaladores ejercerán su profesión en el seno de una empresa instaladora.

Dicho punto de la ITC-LAT establece que el instalador de líneas de AT debe poder acreditar ante la Administración competente una de las siguientes situaciones:

a. Disponer de un título universitario cuyo plan de estudios cubra las materias objeto del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión, aprobado por el Real Decreto 223/2008, de 15 de febrero, y de sus Instrucciones Técnicas Complementarias .

b. Disponer de un título de formación profesional o de un certificado de profesionalidad incluido en el Catálogo Nacional de Cualificaciones Profesionales, cuyo ámbito competencial coincida con las materias objeto del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión, aprobado por el Real Decreto 223/2008, de 15 de febrero, y de sus Instrucciones Técnicas Complementarias .

c. Tener reconocida una competencia profesional adquirida por experiencia laboral, de acuerdo con lo estipulado en el Real Decreto 1224/2009, de 17 de julio, de reconocimiento de las competencias profesionales adquiridas por experiencia laboral, en las materias objeto del Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión, aprobado por el Real Decreto 223/2008, de 15 de febrero, y de sus Instrucciones Técnicas Complementarias .

R. D. 223/2008, de 15 de febrero.

Por tanto, el carné profesional como instalador de líneas de alta tensión es el documento por el cual se reconoce a una persona física