Ir al contenido

5 marzo, 2016

Análisis de Interruptores de Media y Alta Tensión

INTRODUCCION

Los interruptores son elementos de gran responsabilidad en el equipamiento primario de estaciones de distribución de energía eléctrica. A diferencia de los seccionadores, pueden abrir y cerrar circuitos en carga, y forman parte del esquema de protección de las estaciones y subestaciones.

 

NOTA IMPORTANTE
 

Ensayo a Interruptor Extraíble 34.5 kV.

Analizador de Interruptores PME-500-TR de SMC®

Hacer todas las comprobaciones necesarias para asegurarse de que el interruptor en pruebas y el entorno de trabajo se encuentran suficientemente aislados de la red de alta tensión.

 

El interruptor es un dispositivo biestable y puede ser accionado manualmente o desde un elemento externo, también integrado en el sistema de protección (por ejemplo, un relé), en respuesta a la aparición o supresión de una falta de la red.
 
Para que un interruptor desempeñe eficazmente su papel en el esquema de protección, debe estar construido y ajustado a una serie de parámetros mecánicos y eléctricos que determinan su funcionamiento y su ciclo de vida.

 

El análisis de interruptores forma parte no sólo del mantenimiento correctivo de un interruptor que funciona mal, sino también, y con resultados económicos mucho más positivos, del examen periódico predictivo de su estado de funcionamiento. Los tiempos de cierre y de apertura, la resistencia y sincronización entre contactos, el estado de las bobinas de disparo y las tolerancias mecánicas son los parámetros que más comúnmente se analizan en un interruptor.

 

En ocasiones –cada vez menos- también se examinan el recorrido y la velocidad de los contactos, como recomienda el estándar IEC 1208. Este documento pretende introducir los aspectos más prácticos del análisis y ensayo de interruptores de baja/media tensión a través de una breve descripción de los detalles técnicos más relevantes, ilustrando las diferentes conclusiones con la ejecución real de las pruebas. Utilizaremos la unidad PME-500-TR de EuroSMC para analizar un interruptor trifásico de aceite serie BNRM de la marca Isodel.

 

EL INTERRUPTOR

 

La función del interruptor es cortar efectivamente (abrir) la corriente de la línea ante la aparición de una falta o condición de servicio fuera de límites. En términos generales, no es el interruptor el que detecta la falta (aunque sí detecta sus propias faltas) sino que responde a las solicitudes de otros elementos del sistema de protección, como los relés. La mayoría de los interruptores son capaces, además, de restablecer el servicio (cerrar) cuando así se les solicite.
 
El ejemplar analizado, del tipo conocido comúnmente como “Metalclad1” por su característica “enchufable”, consta de tres polos con cámara de aceite conducidos electromecánicamente por un juego de excéntricas, bieletas y reenvíos que, a su vez, son propulsados por una pareja de muelles cargados en expansión por un motor de continua. Dos solenoides se encargan de liberar el mecanismo de retención de los muelles disparando así la apertura o el cierre del interruptor, según corresponda.
 
El accionamiento va alimentado en tensión continua de 120 V, normalmente a cargo de un acumulador. Las bobinas de cierre y apertura se accionan bajo esta tensión y un motor se encarga de rearmar los muelles de disparo después de cada maniobra de cambio de estado. Para proteger y racionalizar el uso de las bobinas y el motor, los interruptores incorporan sendos mecanismos coordinados que se encargan de finalizar cada ciclo en el momento adecuado: los contactos auxiliares y los contactos de final de carrera.

 

Los contactos auxiliares interrumpen la alimentación de la bobina de cierre cuando ésta ha disparado el cierre del interruptor y dejan lista la alimentación de la otra bobina para que responda a una solicitud de apertura. Lo mismo sucede, de forma recíproca, ante una orden apertura. Todos los interruptores disponen, como mínimo, de dos juegos de contactos auxiliares que actúan de forma solidaria. El primero cumple la función lógica descrita anteriormente y el segundo permite el control y la monitorización del estado del interruptor desde otros elementos del sistema de protección. Algunos interruptores incorporan, además, contactos adicionales en el lado negativo de las bobinas pimplementar lógicas de bloqueo y alguna capacidad extra para el gobierno automático o manual del sistema.

 

El motor, en presencia de alimentación auxiliar, comenzará a girar hasta accionar su final de carrera, que cortará su alimentación. Para entonces, los resortes estarán ya tensados y listos para cambiar el estinterruptor ante la primera solicitud de cierre o apertura, según proceda, disparada por su bobina correspondiente.
 
Con los resortes cargados, el mecanismo tiene energía suficiente para completar un ciclo APERTURA-CIERRE-APERTURA. Esto significa que, si la falta desaparece inmediatamente tras la apertura, el interruptor cerraría de inmediato y, si la falta volviera a presentarse al cerrar, el interruptor podría volver a abrir rápidamente, aunque el motor no hubiera retensado todavía los muelles.

 
PME-500-TR
 

EL PME-500-TR En este modelo disponemos de todo lo necesario: medición y registro de tiempos para secuencias automáticas O-C, C-O, O-C-O, C-O-C, registro de la corriente de carga de las bobinas, medida de resistencia de contacto, sincronismo de cierre/apertura entre los tres contactos, almacenamiento de parámetros y resultados de las pruebas, impresión de informes gráficos-numéricos y autonomía suficiente (10 horas)Todo se controla desde táctil: se introducen las condiciones de la prueba y se manejan los menús de operacel arranque/parada de la secuencia y la impresión de resultados. Además, podemos dejar almacenados en la memoria del equipo los juegos de parámetros de las pruebas que realizamos con más frecuencia de modo que sólo haya que elegir y disparar.
 
PREPARACION
 
Antes de probar un interruptor, es imprescindible conocer ciertos aspectos de su construcción, su principio de funcionamiento y su estado operativo. Para ello habremos de consultar al personal técnico encargado de su mantenimiento y recabar esquemas de cableado y hojas despecificaciones técnicas. También es importante saber si estaba funcionando o era una unidad de reserva o está retirado por avería, si disponemos de alimentación auxiliar correcta, etc. Todos estos aspectos inciden decisivamente en la calidad de la prueba, hasta el punto de poder hacerla inviable, o de resultados poco fiables. Algunos interruptores (multicámara, con bobinas de alterna, etc.) limitan la capacidad de prueba del PME-500-TR  a sólo algunas de sus características.

 

RESUMIENDO
 
El ensayo de interruptores es una tarea esencialmente sencilla si se pone cuidado en:
 
1) Respetar todas las normas de seguridad en entornos de alta tensión, consultar con el personal de mantenimiento y aplicar el sentido común antes de proceder.
2) Conocer de antemano las características, calibración del fabricante, estado de funcionamiento y condiciones de instalación del interruptor a analizar.
3) Conocer el objetivo del ensayo y la clase de resultados aproximados que pueden obtenerse.
4) Relacionar uno a uno los resultados obtenidos con el funcionamiento del interruptor y sus efectos reales en condiciones de servicio.
5) Organizar adecuadamente los informes para facilitar su comparación con futuras pruebas destinadas al mantenimiento evolutivo del interruptor.
6) Conservar el equipo de ensayo en perfecto estado de funcionamiento, solicitando una revisión y calibración periódicas al fabricante.

Entradas relacionadas

¿Qué opinas?, deja tu comentario.

(required)
(required)

Nota: Se permite código HTML. Tu correo electrónico nunca será publicada.

Subscríbete para comentar