Seccionadores de alto voltaje: clasificación, reglas de uso y técnica para realizar operaciones.

Los seccionadores son dispositivos de conmutación con un punto de disparo visible que no tienen un mecanismo de liberación libre. Están diseñados para encender y apagar tramos vivos de un circuito eléctrico (alta tensión) en ausencia de corriente de carga o para cambiar el esquema de conexión.

Propósito de los seccionadores

Los seccionadores sirven para crear un espacio visible que separa el equipo que no funciona de las partes activas. Esto es necesario, por ejemplo, cuando se muestran equipos para reparar para realizar el trabajo de forma segura.

Los seccionadores no tienen dispositivos de arco y, por lo tanto, están diseñados principalmente para encender y apagar circuitos en ausencia de corriente de carga y están energizados o incluso apagados.

Lea más sobre los diferentes diseños de seccionadores aquí: Cómo funcionan y están dispuestos los seccionadores de alta tensión

En ausencia de un interruptor en el circuito eléctrico en instalaciones eléctricas de 6-10 kV, se permite el encendido y apagado mediante seccionadores de corrientes pequeñas, mucho menores que las corrientes nominales del dispositivo, como se explica a continuación.

Requisitos para seccionadores

Los requisitos para los seccionadores desde el punto de vista de su mantenimiento por parte del personal de servicio son los siguientes:

• los seccionadores deben crear un circuito abierto claramente visible correspondiente a la clase de voltaje de la instalación;

• Los accionamientos de los seccionadores dispondrán de dispositivos de fijación rígida de las cuchillas en cada una de las dos posiciones de funcionamiento: abierto y cerrado. Además, deben tener topes confiables, limitando la rotación de las cuchillas a un ángulo mayor que uno dado;

• los seccionadores deben encenderse y apagarse en las peores condiciones ambientales (p. ej., formación de hielo);

• los aisladores de soporte y las varillas aislantes deben soportar las cargas mecánicas resultantes de las operaciones;

• las cuchillas principales de los seccionadores deben estar conectadas a las cuchillas del dispositivo de puesta a tierra, lo que excluye la posibilidad de encender ambas al mismo tiempo.

Clasificación y disposición de los seccionadores

Los tipos individuales de seccionadores de 6 — 10 kV difieren entre sí:

• por tipo de instalación (seccionadores para instalación interior y exterior);
• por el número de polos (seccionadores unipolares y tripolares);
• por la naturaleza del movimiento de la cuchilla (seccionadores del tipo vertical giratorio y basculante).
• los seccionadores de tres polos son operados por un accionamiento de palanca, los seccionadores de un solo polo, por una varilla aislante operativa.

La diferencia en el diseño de seccionadores para instalaciones internas y externas se explica por las condiciones de su operación. Los seccionadores externos deben tener dispositivos que rompan la costra de hielo formada durante el hielo. Además, se utilizan para cortar pequeñas corrientes de carga y sus contactos están equipados con bocinas para extinguir el arco que se produce entre contactos divergentes.

Uso de seccionadores para desconectar corrientes de compensación y corrientes de carga pequeña

La capacidad de los seccionadores para encender y apagar las corrientes de carga de cables y líneas aéreas, magnetizar las corrientes de los transformadores de potencia, igualar las corrientes (esta es la corriente que pasa entre dos puntos de una red cerrada conectada eléctricamente y debido a la diferencia de voltaje y redistribución de la carga durante la desconexión o encendido de la conexión eléctrica) y pequeñas corrientes de carga confirmadas por numerosas pruebas realizadas en sistemas de potencia. Esto se refleja en una serie de directivas que regulan su uso.

Entonces, en celdas cerradas, los seccionadores de 6-10 kV permiten encender y apagar las corrientes de magnetización de los transformadores de potencia, las corrientes de carga de las líneas, así como las corrientes de falla a tierra que no superen los siguientes valores:

• Con una tensión de 6 kV: corriente de magnetización: 3,5 A. Corriente de carga: 2,5 A. Corriente de falla a tierra: 4,0 A.

• A una tensión de 10 kV: corriente de magnetización: 3,0 A. Corriente de carga: 2,0 A. Corriente de falla a tierra: 3,0 A.

La instalación de barreras de aislamiento entre los polos permite aumentar la corriente de encendido y apagado en 1,5 veces.

Los seccionadores de 6 — 10 kV permiten conectar y desconectar corrientes de compensación hasta 70 A, así como corrientes de carga de línea hasta 15 A, siempre que las maniobras se realicen con seccionadores tripolares para instalación exterior con accionamiento mecánico.

Los seccionadores a menudo están equipados con dispositivos de puesta a tierra estacionarios, lo que permite no recurrir a la instalación de puesta a tierra portátil en equipos que se retiran para reparación y, por lo tanto, elimina las violaciones de las reglas de seguridad asociadas con el proceso de instalación de puesta a tierra portátil.

Interruptores para seccionadores

La variedad de instalaciones eléctricas da como resultado una combinación ilimitada de tamaños y configuraciones de aparamenta. Utilizando la experiencia extranjera en subestaciones, se recomienda reemplazar los seccionadores e interruptores con equipos de nueva generación: interruptores-seccionadores.

El interruptor-seccionador combina las funciones de seccionamiento y desconexión en un solo dispositivo, lo que permite reducir el área de la subestación y aumentar la disponibilidad.

El uso de interruptores-seccionadores reduce el trabajo de mantenimiento y ofrece las siguientes ventajas:

• Suministro de energía casi continuo a los usuarios (dependiendo del desarrollo de la subestación o de la red, el mantenimiento puede interrumpir el suministro de energía a algunos usuarios).
• Reducir el riesgo de fallas del sistema, ya que el riesgo de fallas en los circuitos primarios durante el mantenimiento (es decir, cuando hay personas en la subestación) es mayor que en la operación normal, porque durante el mantenimiento no todos los equipos están en funcionamiento y no hay posibilidad de redundancia.
• Reducción de los costos operativos asociados con la baja ocupación de mantenimiento de la aparamenta.
• Mejorar la seguridad del personal y reducir el riesgo de accidentes, cortes de energía en la subestación, errores de trabajo, ya que todo trabajo en la subestación implica un riesgo potencial de descarga eléctrica, caída desde una altura, etc. El desmontaje acelerado del dispositivo de contacto permite una rápida desconexión del interruptor-seccionador. Así, mientras se acciona el interruptor-seccionador disparado, se pueden energizar otros equipos de la subestación.

Técnica para realizar maniobras con seccionadores

En aparamenta, las operaciones de apertura y cierre de los seccionadores de una acometida que tenga un interruptor en su circuito, deben realizarse después de verificar la posición de apagado del interruptor en el lugar de su instalación.

Antes de desconectar o conectar los seccionadores, es necesario comprobarlos desde el exterior. Los seccionadores, actuadores y dispositivos de bloqueo no deben estar dañados, lo que impediría el funcionamiento. Se debe prestar especial atención a la ausencia de puentes de derivación. Si se encuentra algún defecto, las operaciones con seccionadores bajo tensión deben realizarse con mucho cuidado y solo con el permiso de la persona que ordenó la conmutación. Está prohibido trabajar con seccionadores bajo tensión si se encuentran grietas en los aisladores.

La maniobra manual de los seccionadores debe ser rápida y decisiva, pero sin sobresaltos al final de la carrera.Cuando se produce un arco entre los contactos, las cuchillas de los seccionadores no deben retirarse, ya que si los contactos divergen, el arco puede extenderse, cerrar el espacio entre las fases y provocar un cortocircuito. La operación de inclusión debe completarse en todos los casos. Si los contactos se tocan, el arco se extinguirá sin causar daño al equipo.

La desconexión de los seccionadores, por otro lado, se realiza de forma lenta y cuidadosa. En primer lugar, se realiza una prueba de funcionamiento con la palanca de accionamiento para garantizar que las varillas estén en buen estado de funcionamiento, que no haya vibraciones ni daños en los aisladores. Si ocurre un arco en el momento en que los contactos divergen, los seccionadores deben encenderse inmediatamente y no trabajar con ellos hasta que se aclare la causa de la formación del arco.

Los trabajos en seccionadores unipolares realizados con varillas de accionamiento deben realizarse en el orden que proporcione la mayor seguridad al personal. Supongamos que el personal abrió por error los seccionadores bajo carga.

Con una carga mixta, es más seguro apagar el primero de los tres seccionadores, ya que no genera un arco fuerte incluso si la corriente nominal fluye por el circuito. En el momento de la divergencia de los contactos entre ellos, solo relativamente pequeña diferencia de potencial, porque por un lado el seccionador a disparar estará alimentado por la fuente de alimentación, y por otro lado, operará aproximadamente la misma fem durante algún tiempo, inducida por motores de carga síncronos y asíncronos que giran cuando se alimentan en dos fases, como así como por bancos de condensadores instalados en las redes de distribución.

Cuando se dispara el segundo seccionador, se producirá un fuerte arco bajo la carga. La tercera desconexión no cortará la energía en absoluto. Dado que el disparo del seccionador de la segunda serie es el mayor peligro, debe ubicarse lo más lejos posible de los seccionadores de las otras fases. Por lo tanto, para cualquier disposición de seccionadores (horizontal o verticalmente), siempre se debe apagar primero el seccionador de fase intermedia, luego cuando los seccionadores están dispuestos en una fila horizontal, los seccionadores de extremo se alternan en secuencia y con la disposición vertical de seccionadores ( uno encima del otro), el seccionador superior se dispara en segundo lugar y el inferior es el tercero. …

Las operaciones de cierre de los seccionadores unipolares se realizan en orden inverso.

En los circuitos que contengan interruptores automáticos accionados por resorte, las operaciones del seccionador deben realizarse con los resortes sueltos para evitar el cierre accidental de los interruptores automáticos durante las operaciones del seccionador.

En redes de 6-10 kV que operan con compensación de corriente capacitiva de falla a tierra, antes de apagar la corriente de magnetización del transformador, en la parte neutra de la cual está conectado el reactor de supresión de arco, el reactor de supresión de arco debe ser apagado en primer lugar, para evitar sobretensiones que puedan ser provocadas por la apertura simultánea de los contactos de las tres fases.

Seguridad personal del personal que realiza las operaciones del seccionador Al realizar cualquier operación en los seccionadores bajo tensión, la persona que realiza la operación (y controla sus acciones, en el caso de la conmutación por dos personas) primero debe seleccionar dicha ubicación en dispositivo dispositivopara evitar lesiones por la posible destrucción y caída de los aisladores del aparato junto con los elementos conductores fijados a los mismos, y también para protegerse del efecto directo de un arco eléctrico cuando se produzca.

No se recomienda mirar las partes de contacto del dispositivo durante la operación. Sin embargo, una vez finalizada la operación de encendido o apagado, es obligatorio comprobar la posición de las cuchillas principales de los seccionadores y las cuchillas de los seccionadores fijos de puesta a tierra, ya que en la práctica se han dado casos de no desacoplamiento de cuchillas principales, disparos de cuchillas de seccionadores de puesta a tierra fijos en fases individuales, cuchillas que caen sobre las mordazas de contacto, arrancadores de varillas de accionamientos, etc. En este caso, cada fase de los seccionadores debe comprobarse por separado, independientemente de la posición real de las paletas de otras fases y de la presencia de conexiones mecánicas entre ellas.