Seccionador de puesta a tierra: qué hace y qué enclavamientos deciden cuándo puede cerrarse

El seccionador de puesta a tierra (cuchilla de puesta a tierra, en México y buena parte de Latinoamérica) es el aparato que une con tierra los conductores de un circuito de alta tensión ya desconectado, para que cualquier tensión que reaparezca se derive y no alcance a quien trabaja. Sus enclavamientos (intertrabamientos o interbloqueos, en Latinoamérica) solo le permiten cerrarse con el aparato principal abierto y, a la vez, impiden volver a dar tensión mientras siga cerrado.

Es la última barrera física entre una tensión inesperada y una persona. Lo sabe el jefe de mantenimiento de una planta de envases de Navarra con centro de transformación propio: cada año prepara el descargo de la celda del transformador y, antes de tocar nada, se pregunta qué decide que ese aparato puede cerrarse.

Dentro de esa celda, las pletinas del circuito principal salieron de una máquina para barras colectoras; la seguridad del descargo depende de otro aparato.

Seguiremos su descargo dentro del marco de las normas de aparamenta y embarrados.

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Qué es un seccionador de puesta a tierra y para qué sirve

Es un aparato de maniobra que, al cerrarse, conecta las fases de un circuito con la instalación de tierra. Se usa en trabajos sin tensión para derivar a tierra cualquier tensión, inducida o directa, que aparezca en los conductores, ya llegue por inducción de una línea próxima, por carga capacitiva o por una realimentación.

Para eso, el propio aparato debe estar bien conectado a tierra: el Reglamento de Alta Tensión (RD 337/2014), en su ITC-RAT 13, incluye los elementos de derivación a tierra de los seccionadores de puesta a tierra entre los que se conectan a tierra por motivos de protección.

Dos aclaraciones. El aparato no es un sistema de tierra; eso lo define el esquema de conexión a tierra de la instalación. Y en baja tensión, «seccionador de tierra» designa el dispositivo que separa la tierra de un edificio para medir su resistencia. Aquí hablamos de instalaciones de más de 1 kV.

Seccionador de puesta a tierra, seccionador e interruptor: en qué se diferencian

Por fuera se parecen, pero no hacen lo mismo. El seccionador abre el circuito sin carga y deja una distancia de seccionamiento. El interruptor-seccionador corta, además, la corriente de carga. El interruptor automático corta también la corriente de cortocircuito.

El seccionador de tierra no corta nada: su única maniobra útil es cerrar hacia tierra un circuito que ya está abierto. Por eso la característica que lo describe no es el poder de corte, propio de los interruptores, sino el poder de cierre: su capacidad para cerrar sobre un cortocircuito sin destruirse si la línea seguía en tensión por error.

En la celda del transformador de Navarra, el aparato principal es un interruptor-seccionador. Se abre primero; solo entonces tiene sentido poner a tierra.

Tipos y configuraciones habituales

El aparato aparece en tres formas, y cada una condiciona cómo se enclava.

Independiente o asociado al seccionador principal

En aparamenta de exterior es habitual montarlo en el mismo soporte que el seccionador principal, con un enclavamiento mecánico que impide que ambos estén cerrados a la vez. Ese enclavamiento mecánico del seccionador es la protección más directa, y algunas especificaciones de compañías eléctricas exigen además que las cuchillas de tierra tengan un mando independiente del principal. Es la disposición típica en subestaciones, con independencia de sus configuraciones de barra simple y doble barra.

El seccionador de tres posiciones

En celdas de distribución secundaria se usa un solo aparato con tres posiciones: cerrado, abierto y puesto a tierra. Con una sola parte móvil, no puede estar cerrado y a tierra a la vez: siempre atraviesa la posición de abierto. En España se instalan, por ejemplo, celdas de línea con seccionador tripolar de tres posiciones con puesta a tierra en centros de seccionamiento de plantas fotovoltaicas.

Las pletinas de esas celdas, incluida la derivación a tierra, se cortan, punzonan y doblan en taller antes del montaje, con una máquina procesadora de barras colectoras como las que PAYAPRESS fabrica desde 1990.

Clases E0, E1 y E2: el poder de cierre

La norma clasifica estos aparatos según su capacidad de cierre en cortocircuito. La clase E0 no la tiene; la E1 soporta dos cierres en cortocircuito, y la E2, definida hasta 52 kV, soporta cinco. Un seccionador de puesta a tierra con poder de cierre lo consigue con un mando de acumulación de energía por resorte, que hace la velocidad de cierre independiente del operario.

Que un seccionador de puesta a tierra clase E2 aguante cinco cierres no autoriza a cerrar con tensión. La clase protege ante un error; no lo convierte en maniobra admisible.

Enclavamientos del seccionador de puesta a tierra: cuándo puede cerrarse

La regla general cabe en una frase: el aparato solo puede cerrarse cuando nada puede darle tensión, y nada puede darle tensión mientras esté cerrado. Esta es la lógica típica:

La lógica concreta depende del fabricante y del proyecto; consulte siempre el manual de la celda.

Con el aparato principal

El seccionador de tierra solo se cierra con el interruptor o el seccionador principal abiertos, y el aparato principal solo se cierra con la tierra abierta. Un proyecto de centro de seccionamiento de la Universidad de Sevilla añade otra condición: el interruptor solo se cierra, además, con el panel de acceso cerrado. Es un ejemplo de proyecto, no una regla universal.

Con la puerta o la tapa del compartimento

El segundo enclavamiento protege a quien entra. La tapa del compartimento de cables solo puede abrirse con la tierra cerrada, y la tierra no puede abrirse mientras la tapa esté quitada. En Navarra, el jefe de mantenimiento no puede llegar a los terminales de cable del transformador hasta que las cuchillas de tierra están cerradas.

Por cerradura y llave

Cuando los aparatos están en celdas distintas o en lados distintos de un transformador, se recurre a cerraduras con llave cautiva: la llave queda retenida mientras el aparato está en una posición insegura y solo se libera cuando pasa a la segura. Esa misma llave abre el siguiente aparato de la secuencia. Así se impone un orden sin depender de la memoria de nadie.

Eléctricos y lógicos

Los enclavamientos eléctricos usan bobinas de bloqueo y contactos auxiliares para impedir una maniobra; en algunos diseños, cerrar la tierra exige además que el indicador de presencia de tensión no detecte tensión. Son útiles con aparatos alejados o maniobrados a distancia. Su punto débil es que dependen de la alimentación auxiliar: si falla, el enclavamiento puede quedar inactivo o bloquear la maniobra, según el diseño.

Secuencia de maniobra para trabajar sin tensión

Los enclavamientos ordenan las maniobras, pero el procedimiento lo fija el RD 614/2001. Su anexo II establece las operaciones para los trabajos sin tensión, conocidas como las cinco reglas de oro:

1. Desconectar.
2. Prevenir cualquier posible realimentación.
3. Verificar la ausencia de tensión.
4. Poner a tierra y en cortocircuito.
5. Proteger frente a elementos próximos en tensión y, en su caso, señalizar la zona de trabajo.

El seccionador de tierra interviene en la cuarta regla. Antes va la verificación de ausencia de tensión, con un detector adecuado; la elección de esos equipos se trata en el artículo sobre instrumentos de medición eléctrica. Hasta completar las cinco reglas, la parte de la instalación afectada se considera en tensión. Al terminar, la reposición sigue el orden inverso.

La segunda regla es la que más se olvida, y un caso del INSST lo muestra. En un centro de transformación de 13,2 kV, los operarios abrieron seccionadores e interruptores de alta tensión, pero no el seccionador de entrada del transformador. La zona de trabajo quedó expuesta a una realimentación desde el transformador y la instalación de baja tensión, y un trabajador sufrió un contacto eléctrico directo al sujetarse a una fase. Entre las causas figuraban el acceso inadecuado a la celda y el incumplimiento del procedimiento.

Por eso, en Navarra, la llave cautiva del lado de baja tensión del transformador forma parte de la secuencia: sin ella, no se puede cerrar la tierra.

Errores y fallos que anulan la protección

Tras leer el caso del INSST, el equipo de Navarra repasó los errores que anulan el aparato:

• Cerrar sobre tensión por error. Si los enclavamientos fallan o se fuerzan, el cierre provoca un cortocircuito y un arco cuya gravedad se mide con la energía incidente de un arco eléctrico.
• Puentear o forzar enclavamientos. Un enclavamiento anulado «solo esta vez» no protege cuando hace falta.
• Confiar solo en el indicador de posición. Conviene comprobar que las tres cuchillas han cerrado de verdad, por la mirilla o el medio que prevea el fabricante.
• Olvidar una fuente de realimentación. Es el error del caso del INSST: un transformador o un generador pueden devolver tensión al circuito.
• Desajuste mecánico de las cuchillas. Un estudio de la UNEXPO (Venezuela) concluyó que la dilatación térmica desajustaba el movimiento paralelo de las tres cuchillas de puesta a tierra de unos seccionadores de exterior.

Los enclavamientos se revisan periódicamente, no solo cuando algo falla.

Normas que regulan el seccionador de puesta a tierra en España

La norma de producto es la UNE-EN IEC 62271-102:2021, con su modificación A1:2023, que anuló la UNE-EN 62271-102:2005. Esta había sustituido a la antigua UNE-EN 60129. Su base, la IEC 62271-102:2018, se aplica a seccionadores y seccionadores de puesta a tierra de interior y exterior para tensiones superiores a 1000 V y frecuencias de hasta 60 Hz. Esa edición añadió requisitos de resistencia para los enclavamientos, y su modificación de 2022, un ensayo para los mecánicos.

Cuando el aparato va dentro de aparamenta bajo envolvente, se aplican además las IEC 62271-200, 62271-201 y 62271-203. En la instalación rige el Reglamento de Alta Tensión, con sus ITC-RAT 13, 14 y 16, y en los trabajos, el Real Decreto 614/2001.

Cerrar la tierra es el cuarto paso, no el primero

El descargo de Navarra acabó con la tierra abierta y la llave de vuelta en su cerradura. El aparato es sencillo, pero su protección depende de dos cosas: unos enclavamientos en buen estado y un procedimiento que se cumple. Compruebe la clase de sus aparatos, revise los enclavamientos con regularidad y deje la secuencia de maniobra por escrito.

Dudas antes de echar mano al mando