Las dimensiones enumeradas están pensadas como valores mínimos: 

• área de maniobra (distancia ≥ 1.000 mm): Figura 3 adjuntas más abajo en la sección de Adjuntos.
• M: margen de distancia para dimensiones de error de construcción.
• a: Ancho interno ≥ 5.550 mm.
• b: Profundidad interna ≥ 2.300 mm.
• Altura útil interior ≥ 2.300 mm.

Sobre el material a considerar:

La subestación prefabricada existente está hecha de hormigón armado. El material de la nueva debe cumplir con los requisitos adicionales de circularidad desde el diseño (consulta los Requisitos de la solución a continuación). 

El material usado en la fabricación deberá soportar una resistencia a la fuerza de compresión igual o mayor a 250 kg/m². Los materiales externos deberán ser resistentes a las variaciones de temperatura y los rayos ultravioleta. 

Cobertura de la estructura 

• Debe poder soportar cargas de 480 kg/m² cuando su instalación esté prevista para una elevación menor o igual a 1.000 m.
• Debe fijarse correctamente a la estructura y garantizar un coeficiente medio de transferencia de calor menor a 3.1 W/°C m².
• El techo también debe estar protegido por una capa de impermeabilización adecuada.
• Debe tener puntos de suspensión adecuados para el transporte y la instalación.

Paredes

• Deben ser capaces de soportar las fuerzas verticales de su propio peso, más el del techo y las sobrecargas del techo, simultáneamente con una tensión horizontal de 100 kg/m².
• Se deben fijar al menos dos pasantes en material plástico, con un diámetro interno mínimo de 150 mm, empotrados en el muro durante la fase de construcción, para permitir el paso de cables eléctricos temporales. 

Piso

• Deberá poder soportar cargas verticales de 400 kg/m², excepto en el área de movimiento y ubicación del transformador, donde la resistencia deberá ser adecuada para las cargas transmitidas por el transformador. El peso a considerar es de 4.000 kg.
• Para la caja MT, una abertura de eje apropiada con el tamaño adecuado para garantizar: 
  • Soporte adecuado de la caja de control MT sobre suelo firme. 
  • Que la parte trasera de la celda MT mantenga una distancia mínima a la pared trasera de 20 mm.
  • Que la longitud de la abertura sea mayor que el ancho total máximo esperado de la caja MT para permitir una cierta tolerancia en su instalación (por ejemplo 650 mm x 2.800 mm). 

Debe ser provisto.

• Para la caja BT:
  • Soporte adecuado de la caja BT en suelo firme: 
    • Abertura de dimensiones adecuadas para cajas BT (considerando las dimensiones de la tabla 1) para el acceso a la cuenca de cimentación de los cables BT. 
    • El panel base deberá tener un espesor mínimo de 5 mm y suficiente rigidez mecánica para permitir el anclaje de la caja BT.
    • El sistema de fijación entre el panel base y la caja BT deberá ser adecuado para que el ensamblaje pueda superar la prueba de voltaje aplicada a frecuencia industrial de 10kV (valor rms) por 1 minuto y de impulso tipo rayo 1,2/50 μs a 20kV máximo.
  • Los lados de la caja BT deben mantener una distancia mínima a la pared adyacente de 20 mm. 

Debe ser provisto.

Nota: En el caso de caja BT con soporte regulable, la subestación debe ser capaz de fijarlo a la estructura. 

Nota: tanto para la caja MT como BT, la abertura para la fijación de los paneles deberá incluir una/s cubierta/s que cubra/n 50% de la longitud de la abertura. Estas cubiertas deberán soportar la misma carga vertical. Además, las cubiertas deberán estar hechas en más de una pieza para que puedan ser removidas individualmente y ninguna de ellas debe pesar más de 20 kg. 

• Para el transformador: 
  • Abertura mínima de 300 mm x 150 mm para el transformador MT/BT, para el acceso al tanque de cimentación de cables MT.  

Debe ser provisto. 

• Para la cabina rack 19" con 40U:
  • Abertura de 500 mm x 500 mm (con posibilidad de fijación al rack), para el rack (ejemplo: DG2061 Ed.9) con acceso a la cubeta de cimentación de cables BT. 

Debe ser provisto.

Sótano

Prefabricado, hecho en un solo bloque, con una profundidad mínima de 500 mm y cubriendo toda la superficie del recinto. Se debe proporcionar una conexión mecánica entre la caja y el sótano, con un sistema de acoplamiento que evite el movimiento horizontal de la caja. 

La parte baja del recinto deberá estar equipada con orificios para el paso de cables de media y baja tensión, así como los cables a tierra y el circuito de protección.

Todas las aberturas deberán tener un enchufe que asegure las mismas clasificaciones de protección IP e IK requeridas anteriormente. 

• 10 orificios con un diámetro de 200 mm para el paso de cables MT;
• 8 orificios con un diámetro de 200 mm para el paso de cables BT;
• 4 orificios con un diámetro de 200 mm para el paso de cables de otros servicios. 

Estos orificios estarán posicionados a una distancia del fondo del tanque que permita la contención de cualquier pérdida de aceite del transformador, fijada en un volumen mínimo de 650 litros. 

Acabados de estructuras 

• Las juntas entre las estructuras y todo el perímetro de la cabina en el punto de soporte con la base deben estar selladas para evitar filtraciones. 
• Las paredes externas deben tratarse con aditivos de revestimiento que garanticen un perfecto anclaje en la estructura, resistencia contra agentes atmosféricos incluso en entornos industriales y marítimos, inalterabilidad del color a la luz solar y estabilidad a los cambios de temperatura (-20°C + 60°C).

Solicitud adicional del proyecto 

Las cargas de diseño a considerar en los cálculos de las estructuras que constituyen la cabina son:

• Acción sísmica: se realizarán chequeos estructurales de acuerdo a los requisitos de los actuales estándares para la construcción (relativos a los materiales propuestos para el reto), en zona sísmica, en las condiciones más conservadoras para el país donde se instalará la subestación prefabricada. (Como ejemplo, los requisitos para Italia se muestran en el punto 4.3.1-parte C del estándar: DG2061 Ed. 9). 
• Esfuerzos por elevación y transporte de la cabina completa con equipos (excluyendo el transformador), para cargas móviles y permanentes en el piso de la subestación. 

Prueba de prototipo

Un prototipo se someterá a las siguientes pruebas, según los estándares IEC salvo descripción específica: 

• Examinación visual: Verificación de los componentes y sistemas antes descriptos, disposición correcta de los pasajes para cables necesarios para las conexiones de los elementos dentro de la cabina.
• Chequeo dimensional: Verificación de la disponibilidad del espacio necesario para permitir que los componentes dentro de la subestación brinden espacios seguros de maniobra y trabajo; verificación de accesibilidad adecuada para instalar cada componente.  
• Pruebas funcionales: Como se indica en el estándar IEC 62271-202, sección 6.10.2 (cuando corresponda).
• Chequeo de ventilación: La verificación de ventilación adecuada se realizará según el testeo de calor indicado en el punto 6.5 del estándar IEC 62271-202 para recintos clase 10K. Considere la potencia máxima de los transformadores para la prueba (1.000kVA).
• Verificación de las características del material usado basada en pruebas realizadas en un laboratorio acreditado
• Prueba eléctrica
  • Equipotencialidad: la continuidad eléctrica deberá verificarse adecuadamente entre cualquiera de los puntos conectados al refuerzo interno del piso, paredes y techo. 
  • Prueba de resistencia: Ambos electrodos deberán ser aplicados al refuerzo interno y los elementos externos. La prueba se considerará superada si el valor de la resistencia eléctrica en todos los casos considerados es igual o mayor a 10.000 Ω.
  • Pruebas dieléctricas: el prototipo será sujeto a las pruebas de tensión soportada de frecuencia industrial y tensión soportada de impulso como se especifica en el estándar IEC 61439-1, excepto donde se especificaran distintos parámetros en los párrafos anteriores.
• Verificación del comportamiento de la subestación prefabricada durante la fase de elevación: La subestación completa con todos los equipos, con la única excepción del transformador.
• Pruebas para verificar la resistencia mecánica: Para la verificación de los efectos mecánicos en el recinto, paredes y techo, se procederá como se indica en el estándar IEC 62271-202, sección 6.101. Además:

Se aplicará una carga vertical uniformemente distribuida de 800 kg/m², excepto en las áreas de movimiento y ubicación de los transformadores, donde la resistencia deberá adaptarse a la carga de un transformador de 1.000 kVA. Se considerará superada la prueba si el material usado no presenta daños en ninguna de las áreas comprimidas y en las barras de refuerzo no se generaron roturas. 

• Chequeo del grado de protección: La prueba se llevará a cabo de acuerdo al estándar IEC 60529. Se verificará el grado de protección IP 33.
• Chequeo de posible pérdida de contención de aceite: Luego de llenarse con agua, el sótano, o el tanque del transformador si ha sido expresamente diseñado a tal fin, se considerará exitosa la prueba si no hay filtraciones de agua transcurridas 12 horas desde el llenado. 
• Impermeabilidad del techo
• Resistencia a variaciones de temperatura y rayos ultravioleta
• Verificación de tratamientos superficiales de pintura

EL RETO

Enel Global Infrastructure & Networks está buscando un nuevo concepto de diseño para una subestación secundaria sostenible, que debe tener características innovadoras en su diseño, materiales y construcción, incorporando los principios de sostenibilidad. En este sentido, el nuevo diseño debería potenciar la integración natural en el ámbito humano (criterios estéticos y armónicos) garantizando la seguridad también para terceros, y debería desplegar un enfoque circular por diseño. 

El desarrollo de la nueva subestación secundaria prefabricada deberá satisfacer las siguientes necesidades: 

1. Cumplir con los requisitos técnicos y de seguridad actualmente contemplados por Enel para una subestación secundaria prefabricada, para prevenir riesgos de seguridad tanto para trabajadores como para terceros. 
2. Tener dimensiones adecuadas para la instalación de todos los componentes. 
3. Responder a una mejor integración dentro del entorno urbano o rural donde sea instalada (posiblemente con la opción de prever más variaciones de su versión según su ubicación), asegurando la integración estética y visual al paisaje.  
4. Incorporar en su diseño los principios fundamentales de la economía circular y la sostenibilidad y potenciar la imagen corporativa de Enel y su visión a través del diseño. La solución debe brindar la posibilidad de transmitir mensajes dirigidos a los clientes o los diversos grupos de interés de la empresa. 

Las presentaciones deben abordar los siguientes Requisitos de la Solución: 

• Altura ≥ 2.300 mm; ancho ≥ 5.500 mm; profundidad ≥ 2.300 mm
• Brindar grado de protección IP 33 hacia el exterior de acuerdo al IEC 60529 e IK 10 de acuerdo al IEC 62262 (incluyendo puertas y rejillas del sistema de ventilación).
• Las aberturas accesibles deberán tener las siguientes dimensiones mínimas: ancho x alto = 1.250 x 2.100 mm.
• El material usado en la fabricación deberá soportar una resistencia a la fuerza de compresión equivalente o mayor a 250 kg/m².
• Los materiales externos deben ser resistentes a las variaciones de temperatura y rayos ultravioleta. 
• La cubierta de la estructura debe ser capaz de soportar sobrecargas de 480 kg/m² cuando su instalación sea planeada para una elevación menor o igual a 1.000 m.
• Las paredes deben ser capaces de soportar las fuerzas verticales de su propio peso, más el del techo y las sobrecargas del techo, simultáneamente con una fuerza horizontal de 100 kg/m².
• El piso debe ser capaz de soportar cargas verticales de 400 kg/m², excepto en el área de ubicación y movimiento del transformador, donde la resistencia deberá ser adecuada a las cargas transmitidas por el transformador. El peso a considerar es de 4.000 kg.
• El sótano es prefabricado, hecho en un solo bloque, con una profundidad mínima de 500 mm y cubriendo toda la superficie del recinto. La parte más baja del recinto debe equiparse con orificios para el pasaje de cables de media y baja tensión, así como los cables de tierra y circuito de protección. 
• Todas las juntas entre las estructuras y todo el perímetro de la cabina en el punto de soporte con la base deben estar sellados para evitar filtraciones. 
• Adherir a todos los requisitos técnicos y de seguridad en lo que respecta a Enel.  
• Promover un impacto visual positivo de estas infraestructuras que mejore su inserción en las realidades territoriales, favoreciendo su recepción en un diálogo cercano con la naturaleza de los lugares donde se ubiquen.  
• Ser la expresión de un proyecto de investigación (diseño) capaz de dotar a la subestación prefabricada de una nueva calidad e innovación. 
• Simbolizar una nueva visión de la energía que la empresa promueve y comunica: más participativa, bidireccional, sostenible, y que fortalezca la relación cercana entre la empresa y los clientes. Brindar la posibilidad de transmitir mensajes destinados a los clientes o a los diversos grupos de interés de la empresa. 
• Ser económicamente realizable y viable.
• Integrar la perspectiva circular en el diseño con el fin de asegurar la longevidad de los activos, fomentando la modularidad y facilitando el reemplazo y mantenimiento de los componentes, así como el reciclaje y reutilización de los materiales de la cabina al final de su vida útil. Los factores claves del enfoque circular por diseño incluyen: 
  • Estructura/arquitectura del producto: reducir el número de componentes en relación con la funcionalidad principal requerida y adoptar un diseño que facilite retirar los materiales peligrosos.   
  • Componentes: usar componentes duraderos y evitar materiales peligrosos.
  • Materiales: seleccionar tantos materiales reciclados/reciclables y energéticamente eficientes como sea posible y minimizar la variabilidad de materiales usados. Al analizar los materiales, la evaluación debe hacerse considerando el estándar IEC62474, la REACH (Regulación de la Unión Europea para el registro, evaluación, autorización y restricción de químicos) y la RoHS (Restricción de sustancias peligrosas, Directiva 2002/95/EC). La incorporación de materiales reciclados en el diseño es preferible. En particular, el uso de alternativas más sostenibles que el tradicional hormigón armado serían la mejor opción (incluidos materiales de reemplazo de clínker, hormigón reciclado, biohormigón). 
  • Diseño para el desmantelamiento: el componente debe ser diseñado para facilitar el desmantelamiento y recuperación de todos los materiales al final de su vida útil.

ENTREGAS DEL PROYECTO

La propuesta presentada debe incluir lo siguiente: 

1. Una descripción detallada de la solución propuesta abordando los Requisitos específicos de la Solución. 
2. Justificación bien fundamentada y datos pertinentes para respaldar por qué el diseño arquitectónico es sostenible, subrayando las características innovadoras. 
3. Esquemas que ilustren los aspectos importantes del diseño (por ejemplo, eléctricos, mecánicos, visuales, funcionales).
4. Bibliografía relevante (como artículos periodísticos, patentes, materiales comerciales) que apoye la solución propuesta. 
5. Una evaluación de los costes de instalación inicial y mantenimiento continuo.
6. Estimación del nivel de costes para diferentes volúmenes, cronograma de creación de prototipos, y estrategia de comercialización. 

La propuesta no debe incluir ninguna información de identificación personal (nombre, usuario, empresa, domicilio, teléfono, correo electrónico, sitio web personal, currículum, etc.) o cualquier información que el Solucionador considere como su propiedad intelectual que no quiera compartir.