En esta serie de publicaciones se analizan ejemplos reales de estaciones de recarga para vehículos eléctricos, explicando los diferentes elementos que componen las instalaciones y exponiendo fotografías de la obra realizada, así como detalles técnicos de su ejecución.
Esta entrada se centra en un suministro de media tensión dependiente de la red de Barras Eléctricas Galaico Asturianas, S.A (BEGASA/VIESGO) con acometida subterránea para una estación pública de 444 [kW] en el concesionario Breogán Car de Lugo, gestionada por el operador de puntos de recarga Charging Together, S.L. Este gestor es una joint venture de las empresas Iberdrola y BP Pulse.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
- Requisitos de la empresa distribuidora
- Instalación de media tensión de compañía
- Instalación de media tensión de abonado
- ¿Dónde colocar los armarios de protección?
- Elementos de la estación de recarga
- Estado actual de la estación
REQUISITOS DE LA EMPRESA DISTRIBUIDORA
En acometidas subterráneas de alta tensión BEGASA (que comparte normativa con VIESGO al ser ambas del Grupo EDP) exige la instalación de un centro de seccionamiento (CS) en el límite de la parcela y cerca del punto de medida (CPMC/CT&M), este centro es de su propiedad y puede contener los siguientes elementos:
- Celdas de línea (L): son dos celdas que se conectan a la línea de alta tensión que alimenta al suministro, una es para la entrada y otra para la salida a la red de distribución. En algunos casos se pueden disponer de más celdas de línea si se desea ramificar la red, pero no es lo más habitual. Estas celdas suelen estar telemandadas por la compañía distribuidora, es decir, están motorizadas.
- Celda de entrega (P/V): desde esta unidad se alimenta el suministro, puede tratarse de una celda de protección con ruptofusibles (P) o de protección con interruptor automático (V). La normativa de BEGASA exige emplear siempre esta última de manera obligatoria a partir de los 250 [kW] hasta los 20 [kV] y de los 400 [kW] en redes de 30 [kV]. En algunas circunstancias se pueden disponer de varias de estas unidades para dar servicio a distintos suministros de una misma parcela o cercanos a esta.
- Celda de servicios auxiliares (A): esta celda sirve para dotar de una fuente de baja tensión a los elementos necesarios para el telemando, monitorización e iluminación del centro. Puede sustituirse por una acometida en baja tensión si la red de baja tensión es cercana, en cuyo caso la CGP se instala dentro del CS. En cualquier caso además se requiere de un cuadro de protecciones para alimentar al armario de comunicaciones, el cual puede encontrarse integrado en la propia celda.
- Sistema de telemando: está compuesto por la unidad de control de las celdas y un armario de comunicaciones para poder controlar estas en remoto. Un modelo muy empleado a día de hoy es la unidad ekor.uct del fabricante Ormazabal, que tiene dos versiones, una de montaje sobre las celdas y otra para su colocación en pared. El armario es habitualmente una solución estándar equipada con una serie de elementos homologados por la distribuidora para permitir la monitorización y regulación del centro.
El CS puede instalarse en un local del edificio, en una envolvente prefabricada independiente (opción preferente) o en una caseta compartida de abonado/compañía, en este último caso las zonas de abonado y compañía estarán separadas físicamente y contarán con accesos independientes. Su ejecución puede asumirla el promotor privado o ser encargada a la empresa distribuidora, lo mismo aplica a la extensión de red o acometida que une el CS con la red de distribución.
Por otro lado, la instalación de abonado, que es propiedad del consumidor y debe ser ejecutada necesariamente por este, se suele componer de tres partes las cuales deben ser accesibles a la empresa distribuidora aunque esta no sea la responsable de su mantenimiento u operación:
1. Centro de protección y medida de cliente (CPMC): debe ubicarse a como mucho a 5-10 [m] del CS y ser accesible desde la vía pública. Contiene las celdas de remonte a barras (RB-PT x 2), medida indirecta (M) y protección de salida (P/V según mismo criterio que el CS) hacia el centro de transformación, así como la caja de medida de alta tensión (CMAT) asociada a la celda de medida y que contiene el contador del suministro.
Actualmente la distribuidora exige que la celda de medida o en su defecto la segunda de remonte cuenten con seccionador de puesta a tierra (tipos RB-PT y M-PT). La segunda celda remonte es prescindible si la de medida dispone de seccionador de puesta a tierra (M-PT) y además hay puesta a tierra de BT (neutro/utilización) en el propio recinto del centro.
La primera celda de remonte dispondrá de enclavamiento para evitar la puesta a tierra en tensión. Estos requerimientos también aplican a los CT&M. Cabe advertir que estos requisitos eran más laxos antes de la actualización de la NTP en octubre de 2024, ya que antes si que se permitía que no hubiese seccionador de puesta a tierra después de la celda de protección si había puesta a tierra de BT (neutro/utilización) en el propio recinto del centro.
Para el montaje de esos elementos basta con una caseta clase PFU3. Sus servicios auxiliares se alimentan desde el centro de transformación (CT) del cliente. El CPMC a menudo se combina con el CT para formar un centro de transformación y medida (CT&M).
También está la opción de montarlo en el mismo edificio que el CS para conformar un centro compartido de seccionamiento y medida (CS&M), esta configuración requiere de un edificio tipo PFU5 o equivalente y se emplea cuando se desea instalar el CT muy lejos del CS. Las celdas de compañía y de abonado deben colocarse en zonas separadas físicamente y con accesos/puertas independientes.
2. Centro de transformación (CT): contiene al menos una celda de remonte (RB-PT x 1/2 según el caso), otra de protección (P/V), el transformador de potencia y el cuadro de protecciones del puente de baja tensión así como de los servicios auxiliares. Si solo se desea instalar un CBT para proteger el puente de baja tensión bastará con un edificio prefabricado PFU3, para integrar un CGM&P completo se necesitará al menos un PFU4.
Si este centro dispone además de la celda de medida y la CMAT pasa a denominarse centro de transformación y medida (CT&M), en cuyo caso deberá montarse a menos de 5-10 [m] del CS y ser accesible desde la vía pública, además el CPMC desaparece ya que sus elementos se integran en el CT&M.
El CT&M requiere de una caseta clase PFU4 o PFU5 dependiendo de las dimensiones del CGM&P. A este centro se le aplican los mismos requisitos que al CPMC en cuanto a los seccionadores de puesta a tierra, estos se necesitan tanto en la celda de remonte inicial (RB-PT) como en la de medida (M-PT) o en su defecto en la de remonte final antes del transformador (M + RB-PT).
Es posible integrar los tres centros (CS + CPMC + CT) en un único edificio prefabricado de grandes dimensiones tipo PFU7, el cual dispondrá de puertas de compañía, abonado, baja tensión (opcional) y para el transformador. Esta solución es menos común, pero también puede ser aceptada por la distribuidora, su uso es muy habitual en las zonas de E-Distribución (Endesa) y a veces la CMAT queda empotrada hacia el exterior.
3. Líneas de enlace: unen el CS con el CPMC y a este con el CT, si bien esta última línea no existe en el caso de montar un CT&M. Suelen ser subterráneas bajo tubo corrugado rojo PEHD de 160 [mm] para la línea de A.T y de 63 [mm] para la alimentación auxiliar en BT en el caso de ser esta necesaria para los SSAA del CPMC o CS&M. En edificios compartidos se canalizan bajo el suelo técnico del centro entre las diferentes partes del mismo. En este grupo también se engloba el puente de media tensión, que une la última celda con el transformador.
Cabe remarca que, para la protección del CT/CT&M/CPMC y de las líneas asociadas a estos, BEGASA/VIESGO establece en su norma NT-IEMT.01 la obligatoriedad del uso de celdas con interruptor automático para suministros de más de 250 [kVA] en redes de hasta 20 [kV] y a partir de 400 [kVA] en las de 30 [kV]. Este requisito es más restrictivo que la ITC-RAT 09, que si que permite usar ruptofusibles hasta los 1000 [kVA].
INSTALACIÓN DE MEDIA TENSIÓN DE COMPAÑÍA
En el suministro objeto de esta publicación el CS de compañía tiene las siguientes características:
- Ubicación: caseta prefabricada de hormigón exterior e independiente, fabricada por PREPHOR.
- Celdas: configuración «2LV», dos de línea (L) más una de entrega con interruptor automático (V).
- Alimentación SSAA: desde acometida con paso a subterráneo de la red aérea de baja tensión.
El CS se alimenta desde la red existente mediante una línea de entrada/salida, es decir, conformada por dos circuitos conducidos por tubos independientes. En este caso además se dispone de una alimentación auxiliar en baja tensión para los sistemas de alumbrado, monitorización y telemando del centro en sustitución de la celda de servicios auxiliares.
Todas estas instalaciones y líneas han sido ejecutadas por la empresa distribuidora. Cabe destacar que tanto VIESGO como BEGASA dan esta opción en su carta de condiciones técnico-económicas. Actualmente suele estar indicada como «Opción 2» y al entregársela devuelta firmada con dicha opción marcada la compañía procede a preparar un presupuesto completo.
INSTALACIÓN DE MEDIA TENSIÓN DE ABONADO
La infraestructura de media tensión propiedad del promotor dispone de los siguientes elementos:
- Centro de transformación y medida (CT&M): el centro se ha montado dentro de un edificio prefabricado tipo PFU5 que cuenta con tres pasillos separados con puertas independientes para el aparellaje de media tensión, el cuadro de baja tensión y el transformador de éster natural de 20/0.4 [kV] – 630 [kVA]. La zona de la aparamenta de media tensión dispone de una celda de remonte a barras (RB-PT), una celda de medida (M) y una celda de protección con interruptor automático (V), así como la CMAT que contiene el contador y de una caja de resistencias auxiliar para asegurar una correcta medida (requisito de la Orden TEC/1281/2019).
- Línea de enlace de abonado: es subterránea y une la celda de remonte a barras (RB-PT) del CT&M con la celda de entrega (V) con interruptor automático del CS. Se canaliza bajo un tubo corrugado rojo PEHD de 160 [mm] y está conformada por tres cables RHZ1-OL AL 12/20 [kV] de 3x(1×240 [mm2]).
¿DÓNDE COLOCAR LOS ARMARIOS DE PROTECCIÓN?
La solución más habitual es dividir la instalación de baja tensión en dos partes, instalando un cuadro principal (CBT) en el CT/CT&M junto al transformador, que suele contar con un aislamiento de 10 [kV] y una envolvente extra para los servicios auxiliares del centro, y un cuadro general de mando y protección (CGM&P) situado cerca de las cargas a alimentar desde el que se derivan los diferentes circuitos (alumbrado, cargadores, etc).
También existe la opción de unificar ambos cuadros en uno solo montado dentro del CT/CT&M, esto es muy común en estaciones de recarga. No obstante, dado que actualmente (12/2024) no existen en el mercado envolventes de gran envergadura con un aislamiento homologado de 10 [kV], es necesario asegurar una tensión de defecto dentro del CT inferior a ~ 1,0 – 1,5 [kV] mediante un adecuado sistema de puesta a tierra.
Si esto no es posible se deberán tomar medidas adicionales para asegurar el aislamiento del cuadro, como el recubrimiento de sus superficies con pintura dieléctrica o el uso de barreras aislantes, y, al realizar los ensayos del edificio, comprobar que la tensión transmitida al cuadro no supera su nivel de aislamiento.
Una tercera solución poco empleada pero también válida -sobre todo en centros con elevadas tensiones de defecto- es sacar el cuadro del interior del CT. Para que esto sea seguro la normativa exige que la longitud del circuito sea inferior a 3 [m] (GUÍA-BT-22) y que los cables se conduzcan bajo tubos o bandejas aislantes para protegerlos de las influencias externas.
ELEMENTOS DE LA ESTACIÓN DE RECARGA
En la estación analizada se decidió instalar un único cuadro (CGM&P) dentro del CT&M, ya que sus grandes dimensiones y la falta de espacio dificultaban el montaje fuera del mismo, además de temerse el posible robo de cables y daños por vandalismo en el caso de instalarlo a la intemperie.
Su acceso y su zona de instalación son independientes del resto del centro. Al terminar la obra hubo que verificar mediante cálculos y mediciones que su aislamiento fuera el adecuado para la tensión de defecto que se produciría en caso de falta a tierra en el centro. También se comprobó la transmisión de tensión al cuadro en caso de defecto.
Desde el CGM&P se alimentan los rectificadores, los cargadores y las farolas de la estación de recarga. Para facilitar la canalización a cada equipo se ha construido una única arqueta junto a los rectificadores desde los cuales se realizan las derivaciones. Las conducciones son mediante tubos corrugados PEHD.
Los dos rectificadores están asociados a los dos cargadores de mayor potencia de 150 [kW] (Modo 4 / CCS / Caso C), los otros equipos de recarga son dos unidades compactas con rectificador integrado de 50 [kW] (Modo 4 / CCS / Caso C) y una unidad de 2×22 [kW] sin mangueras con dos conectores (Modo 3 / Tipo 2 / Caso B). Uno de los equipos de 50 [kW] dispone de una segunda manguera tipo CHAdeMO.
La estación cuenta por lo tanto con un total de 6 plazas de aparcamiento y una potencia de 444 [kW]. Dado que a día de hoy es muy poco probable que se empleen todos los equipos simultáneamente y a plena carga, inicialmente solo se ha solicitado una capacidad de acceso de 350 [kW], pero se ha montado un transformador de 630 [kW] para permitir ampliaciones en un futuro tanto en potencia disponible como en el nº de cargadores.
Se han tendido además tubos y cables de comunicación hasta el CT&M para hacer posible la implementación de un sistema de balanceo estático o dinámico de cargas en el caso de que fuera necesario. A día de hoy cada equipo cuenta con comunicación independiente.
ESTADO ACTUAL DE LA ESTACIÓN
La estación de recarga se empezó a ejecutar en enero de 2024, obtuvo los permisos necesarios para su explotación a inicios de diciembre del 2024 y se puso en marcha a mediados de febrero de 2025. El precio de la recarga varía según la potencia, siendo según la consulta realizada el 16/02/2025 de 0,39 / 0,45 / 0,57 [€/kWh] para velocidades de carga de 22 / 50 / 150 [kW] respectivamente.
