Durante años, Codensa S. A. ESP, actualmente Enel, empresa prestadora del servicio de distribución y comercialización de energía eléctrica en Bogotá y Cundinamarca, ha enfrentado un importante desafío: evitar las interrupciones de la prestación de su servicio a usuarios residenciales y comerciales. Esta situación es vigilada y sancionada por la Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG).
Sin embargo, esto no solo depende del mantenimiento preventivo de los equipos, sino también de factores externos, como las descargas eléctricas que sufren animales como serpientes, gatos y otros, que son atraídos por el calor que emiten las líneas de alta tensión y que les sirven como refugio.
El reto, entonces, con la electricidad que se genera en las hidroeléctricas o por medio de la energía solar o eólica y que viaja a través de cables especializados de alta tensión hacia subestaciones, implica reconocer el contexto ambiental para proteger la fauna y al personal de mantenimiento de la empresa que revisa esos sistemas eléctricos.
Por eso, con el objetivo de hallar una alternativa efectiva para resolver esta problemática, Enel, en aquel entonces Codensa, a través de Rodolfo García Sierra –doctor en Ingeniería y fundador del Observatorio de Innovación de esta empresa– contactó a Iván F. Mondragón B. –coordinador del Centro Tecnológico de Automatización Industrial (CTAI) de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana–, y a Martha Ruth Manrique y Christian Zea –investigadores javerianos de la misma facultad–, para iniciar una consultoría.
Un trabajo orientado al diseño de un sistema de protección para equipos en subestaciones eléctricas que no solo preservara la vida de las especies silvestres en riesgo, sino que también garantizara la seguridad de sus operarios y evitara la interrupción de la prestación del servicio.
Así, Enel aportó su experiencia en la operación y en el mantenimiento de la infraestructura eléctrica, mientras que la Universidad Javeriana contribuyó con su capacidad de investigación para encontrar una solución técnica innovadora. Con ese fin, la Universidad Javeriana suscribió en 2018 un convenio marco de cooperación con esta organización, destinado a desarrollar proyectos de investigación conjunta.
Inicialmente, los investigadores visitaron la subestación El Salitre, localizada en Bogotá, como insumo para conocer las dimensiones de los elementos de alto riesgo, como barras de cobre, descargadores de sobretensión y aisladores soporte, entre otros, a través de fotografías y de su análisis en softwares. Además, identificaron las características que debía integrar la solución, en cuanto a materiales, forma y proceso de manufactura, así como en lo relativo a elementos de maleabilidad, protección UV, cero filtraciones de agua, fácil instalación y asequibilidad en materia de costos.
“En 2018, encontramos que el 30 % de los accidentes en estaciones eléctricas de zonas rurales se debía al contacto de fauna, como gatos o zarigüeyas, con la infraestructura eléctrica, lo que causa daños significativos y riesgo de electrocución para los animales”.
García Sierra
“Esto fue un reto, especialmente, porque Enel ya había importado cubiertas plásticas con un proveedor exclusivo desde Italia para la protección de las subestaciones. Sin embargo, su alto costo no permitió que fueran una solución asequible y práctica”, menciona Mondragón, quien además es un apasionado por los gadgets tecnológicos.
Con este reto, ¡manos a la obra!
En principio, los investigadores plantearon cuatro alternativas diferentes para la protección de las barras de cobre, los descargadores y los aisladores, diferenciadas entre sí por sus sistemas de cierre, doblez y redondez. Cada una fue evaluada teniendo en cuenta la viabilidad de sus características.
Durante la etapa de desarrollo, los investigadores javerianos hicieron moldes utilizando impresoras 3D ―tecnología novedosa para la época― del Centro Tecnológico de Automatización Industrial (CTAI), que, entre otras cosas, facilitaron su producción y permitieron reducir costos.
Posteriormente, llevaron a cabo una evaluación digital de estas alternativas y, finalmente, modificaron el sistema de bisagra y ajustaron la forma del dispositivo, a manera de caleidoscopio, para que las piezas se apilaran fácilmente una sobre otra y así favorecer las inspecciones de los funcionarios sobre la estación. El trabajo con el Laboratorio de Ensayos Eléctricos (LABE) de la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá fue clave, ya que permitió medir la capacidad de los materiales para resistir la electricidad y su habilidad para mantenerse aislados.
Con esta tecnología, verificada y validada, los investigadores consiguieron desarrollar una solución que cumplió con los requisitos de protección para los operarios y los animales, y que demostró ser viable en términos de costos y producción. El proyecto está, a la fecha, en proceso de implementación y despliegue completo en las subestaciones eléctricas de Enel.
Ahora, la patente
Paralelamente a este proceso de investigación aplicada, en agosto de 2021, la Universidad Javeriana solicitó la patente de invención ante la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC). Así, el pasado 23 de septiembre de 2024, la SIC notificó el otorgamiento de la patente titulada “Dispositivo para recubrir partes energizadas” (CO20210010900) a Enel Colombia S. A. ESP y a la Pontificia Universidad Javeriana, mediante la Resolución 55431, por una vigencia de veinte años, con lo cual confirma que el desarrollo tecnológico cumple con los requisitos de novedad, nivel inventivo y aplicación industrial establecidos por la normativa vigente.
Para saber más:
Ingeniería PUJ. (2020). Ingeniería Javeriana y Enel Codensa se unen de nuevo [Video]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=Qzr01SAYIVI
WIPO. (2022). CO20210010900 – Dispositivo para recubrir partes energizadas. https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=CO371863029&_cid=P12-M1JHOR-17785-1
