Seguridad, confiabilidad y control del riesgo eléctrico

Las subestaciones eléctricas son instalaciones esenciales dentro del sistema eléctrico, ya que permiten transformar, maniobrar, proteger, controlar y redistribuir la energía eléctrica. En el caso de las subestaciones de alta tensión, el nivel de riesgo es mayor debido a las distancias eléctricas, las corrientes de falla, los arcos eléctricos, las tensiones de paso y contacto, y la energía disponible en caso de una falla.

Por esta razón, el RETIE 2024, adoptado mediante la Resolución 40117 de 2024, establece requisitos técnicos obligatorios para garantizar que estas instalaciones sean seguras para las personas, los animales, el medio ambiente y los bienes.

¿Qué es alta tensión según el RETIE 2024?

El Libro 3 del RETIE 2024 clasifica los niveles de tensión. Para sistemas de corriente alterna, la alta tensión — AT corresponde a tensiones:

Mayores o iguales a 57,5 kV y menores o iguales a 230 kV.

Dentro de este grupo se encuentran tensiones normalizadas como 66 kV, 110 kV, 115 kV, 220 kV y 230 kV. Por encima de 230 kV, el RETIE clasifica el sistema como extra alta tensión — EAT.

Esto significa que una subestación de 115 kV, 220 kV o 230 kV se considera una subestación de alta tensión bajo el RETIE 2024.

¿Qué es una subestación eléctrica?

El RETIE 2024 define la subestación como un conjunto de equipos utilizados para transferir el flujo de energía en un sistema de potencia, garantizar la seguridad mediante dispositivos automáticos de protección y redistribuir el flujo de energía por rutas alternas durante contingencias. También puede estar asociada a generación, transformación de tensión o conexión de diferentes rutas de flujo al mismo nivel de tensión.

En términos prácticos, una subestación puede incluir:

Transformadores de potencia.

Interruptores de potencia.

Seccionadores.

Transformadores de corriente y tensión.

Barras.

Sistemas de protección, control y medición.

Sistemas de puesta a tierra.

Servicios auxiliares.

Equipos de comunicación y telecontrol.

Clasificación de subestaciones en RETIE 2024

El RETIE 2024 clasifica las subestaciones según su tipo, uso, nivel de tensión y potencia. Dentro de esta clasificación se encuentran las subestaciones de patio de alta y extra alta tensión, que pueden incluir funciones de maniobra, transformación o compensación. También contempla subestaciones encapsuladas en alta y extra alta tensión, generalmente aisladas en gas como SF₆, y subestaciones híbridas con bahías compactas y equipos de patio con aislamiento en aire.

Esta clasificación es importante porque no todos los requisitos aplican de la misma manera a una subestación de patio de 115 kV que a una subestación interior de media tensión o a una subestación tipo pedestal.

Requisitos generales para subestaciones según RETIE 2024

El Título 22 del Libro 3 establece los requisitos generales para subestaciones. Uno de los puntos principales es que toda subestación debe contar con diseño eléctrico, conforme al artículo 3.3.1 del mismo libro.

Además, para distribuidores, grandes consumidores y transportadores, el tiempo máximo de despeje de falla de la protección principal, desde el inicio de la falla hasta la extinción del arco en el interruptor de potencia, no debe ser mayor a 150 ms, salvo que exista justificación técnica en la coordinación de protecciones y que no se afecte la seguridad de la instalación.

También se exige que las partes energizadas expuestas estén protegidas mediante cercas, pantallas, tabiques o paredes, con el fin de limitar el acceso de personal no autorizado y garantizar espacios de trabajo adecuados según el nivel de tensión.

Señalización y cerramiento

En cada entrada de una subestación eléctrica debe instalarse una señal con el símbolo de riesgo eléctrico y el nivel de tensión del lugar. Esta señalización también debe estar en la parte exterior de la malla eslabonada cuando sea accesible a personas.

Los muros o mallas metálicas usados como cerramiento de subestaciones deben tener una altura mínima de 2,50 m y estar debidamente conectados a tierra. Este requisito es fundamental porque el cerramiento no solo impide el ingreso de personas no autorizadas, sino que también forma parte del control del riesgo eléctrico asociado a tensiones transferidas y fallas a tierra.

Puesta a tierra y tensiones de paso, contacto y transferidas

Uno de los aspectos más críticos en una subestación de alta tensión es el sistema de puesta a tierra.

El RETIE 2024 exige que en todas las subestaciones se calculen las tensiones de paso, contacto y transferidas, para asegurar que las personas no queden expuestas a tensiones superiores al umbral de soportabilidad.

Para subestaciones de alta y extra alta tensión, estas tensiones deben medirse antes de la puesta en servicio de subestaciones nuevas. También deben medirse en remodelaciones o ampliaciones cuando se modifique la malla de puesta a tierra, el cerramiento o aumente la corriente de cortocircuito.

En el artículo específico de subestaciones de alta y extra alta tensión, el RETIE 2024 exige medir las tensiones de paso, contacto y transferidas en las mallas de encerramiento y hasta un metro del lado externo durante la construcción de la instalación. Si se encuentran valores superiores a los permitidos, deben tomarse medidas para evitar que las personas queden expuestas a riesgo.

Requisitos específicos para subestaciones de alta y extra alta tensión

El Artículo 3.23.1 del Libro 3 establece tres requisitos directos para subestaciones de alta y extra alta tensión:

Deben construirse bajo estándares que garanticen seguridad y confiabilidad.

Deben contar con manuales de operación y mantenimiento precisos, que no den lugar a equivocaciones.

Deben medirse las tensiones de paso, contacto y transferidas, especialmente en las mallas de encerramiento y hasta un metro hacia el exterior.

Este artículo es clave porque resume el enfoque del RETIE 2024 para este tipo de instalaciones: no basta con que la subestación funcione eléctricamente; debe demostrar condiciones seguras de operación, mantenimiento e interacción con el entorno.

Protección contra sobretensiones

El RETIE 2024 también exige el uso de DPS — dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias. En particular, toda subestación con transformador y toda transición de línea aérea a cable aislado de media, alta o extra alta tensión deben disponer de DPS. Para otros equipos, la necesidad de DPS dependerá de una evaluación técnica objetiva del riesgo por sobretensiones transitorias.

Esta evaluación debe considerar aspectos como:

Uso de la instalación.

Coordinación de aislamiento.

Densidad de rayos a tierra.

Exposición del equipo a sobretensiones.

Condiciones del sistema eléctrico.

Operación, mantenimiento y registros

El RETIE 2024 exige que las subestaciones cuenten con manuales claros de operación y mantenimiento. Además, los operadores de centrales, líneas de transmisión, subestaciones de uso general y redes de distribución deben establecer planes de mantenimiento, verificación de funcionalidad, coordinación y reposición de protecciones, dejando registros que permitan conocer su trazabilidad.

Esto significa que una subestación de alta tensión debe tener evidencia documental de:

Mantenimiento preventivo.

Pruebas de protecciones.

Coordinación de protecciones.

Verificación de sistemas de puesta a tierra.

Revisión de alarmas y servicios auxiliares.

Control de sistemas contra incendio.

Manuales actualizados de operación y mantenimiento.

Conclusión

En el RETIE 2024, las subestaciones de alta tensión no se evalúan únicamente por su capacidad de transformar o maniobrar energía. Se evalúan principalmente por su capacidad de operar de forma segura, confiable, controlada y documentada.

Una subestación de alta tensión debe cumplir con diseño eléctrico, distancias de seguridad, cerramiento, señalización, puesta a tierra, medición de tensiones de paso y contacto, protección contra sobretensiones, coordinación de protecciones, manuales de operación y mantenimiento, y registros trazables.

En resumen:

Una subestación de alta tensión conforme al RETIE 2024 debe proteger la vida humana, controlar el riesgo eléctrico y garantizar la confiabilidad del sistema eléctrico durante su construcción, operación y mantenimiento.