Otros aspectos constructivos
Interruptor automático
enchufable
Se trata de un interruptor
equipado con unos brazos conductores de longitud adecuada según el tipo de
cabina, montados y conectados a los bornes de los polos, y terminados con
contactos enchufables.
El interruptor está montado en
un bastidor de rodaje («carro móvil») que rueda sobre unas guías o carriles que
hay en la celda (figura 10).
Figura 10
En la celda están los
contactos fijos («contracontactos») a los que se enchufan los citados brazos
del interruptor. Para un interruptor tripolar hay pues 6 parejas de contacto
fijo y brazo enchufable (contacto móvil).
Esto permite poder desenchufar
el interruptor y establecer una distancia de separación entre los contactos
fijos en la cabina y los contactos enchufables del interruptor.
Por tanto, en las cabinas con
interruptor enchufable no hay seccionadores en ninguno de los dos lados del
mismo (salvo cabinas con doble juego de barras generales) puesto que la función
de dichos seccionadores la realiza el propio interruptor al enchufarse o
desenchufarse. Esto permite una notable reducción en el tamaño de la cabina y
una simplificación en el conexionado del circuito principal.
La maniobra de enchufar o
desenchufar el interruptor, equivale pues a la de cerrar o abrir dos
seccionadores (uno a cada lado del interruptor). El interruptor en posición
desenchufado corresponde a los dos seccionadores en posición abierto.
En los tipos de construcción
actual, estos movimientos de enchufar y desenchufar se realizan mediante un mecanismo
maniobrado por palanca, manivela o similar situado en la parte fija (cabina) o
en la móvil (carro enchufable). Este mecanismo, de tipo irreversible, asegura
que el interruptor se mantenga en sus posiciones final desenchufado
(«seccionadores abiertos») y final enchufado («seccionadores cerrados»), y que
en esta última posición no pueda desenchufarse intempestivamente por la acción
de las fuerzas mecánicas que pueden producirse en caso de cortocircuito.
Este mecanismo puede estar
motorizado para ser actuado a distancia (es relativamente poco frecuente).
Además, es posible extraer
totalmente el interruptor de la cabina, para su revisión o sustitución. Esto
facilita la labor de mantenimiento. Si todos o una parte de los interruptores
del conjunto tienen las mismas características e igual ejecución enchufable, se
obtiene con ello una intercambiabilidad muy ventajosa para el servicio de la
instalación.
Las cabinas con interruptor
enchufable están constituidas pues por una parte fija, la cabina en sí, y una
parte móvil, el interruptor enchufable.
En algunos modelos, los
transformadores de corriente y/o los de tensión están también en la parte móvil
con el interruptor.
Las cabinas con interruptor
enchufable sólo pueden ser con aislamiento de aire. En las de gas dieléctrico
esta ejecución no es posible por razones obvias de mantenimiento de la
estanqueidad.
Los
interruptores-seccionadores pueden ser también en ejecución enchufable pero
ello es menos frecuente, pues al ser seccionadores también la ventaja que les
reporta al ser enchufables es mucho menor. Además, en el tipo y destino de las
cabinas con interruptor- seccionador, esta ejecución enchufable representaría
un sobrecoste difícilmente admisible en la mayoría de casos.
El arco eléctrico
Tanto en las cabinas con
aislamiento de aire como en las de aislamiento con gas dieléctrico puede
producirse un arco eléctrico en un interior, debido a un defecto de
aislamiento, a una falsa maniobra, o a una circunstancia de servicio
excepcional. La posibilidad de un arco interno es pequeña, especialmente en las
cabinas de aislamiento con gas SF6, pero
no puede ser totalmente descartada.
El arco eléctrico provoca en
el interior de la cabina una peligrosa sobrepresión del aire o del gas. Por
ello las cabinas cerradas con aislamiento de aire acostumbran a tener unas
trampillas de escape de gases, cerradas en servicio normal, pero que se abren
en caso de sobrepresión por el propio efecto de la misma, limitando así su
valor.
Estas trampillas están
dispuestas de forma que los gases o vapores bajo presión que salgan por las
mismas, no incidan sobre las personas que se encuentren cerca de las cabinas,
por ejemplo en el frente de las mismas (figura 11).
Figura 11
En las cabinas con aislamiento
de gas SF6, a presión superior a la
atmosférica, los requerimientos de estanqueidad no permiten la existencia de
tales trampillas.
Tienen en cambio en una de sus
paredes exteriores una placa más débil que el resto de la envolvente de modo
que en caso de sobrepresión, se rompe dando salida a los gases interiores. Esta
«placa de rotura» está situada en un lugar adecuado de la envolvente, de manera
que los gases de salida no puedan incidir sobre las personas (figura 12).
Figura 12: Clapeta de seguridad para
expulsión de gases en caso de cortocircuito interno
Disposiciones de seguridad
contra actuaciones o situaciones peligrosas para el personal
·
En principio, para
las cabinas de ejecución compartimentada o blindada, las cubiertas y puertas no
podrán ser abiertas a menos que la parte del circuito principal contenido en el
compartimento que se ha hecho accesible con esta apertura, esté sin tensión.
· Cualquier maniobra
normal de apertura o cierre de los aparatos incluidos en la cabina en montaje
fijo, deberá poderse realizar desde el exterior de la misma y con la puerta y/o
otros accesos, cerrados.
·
En las celdas con
interruptor enchufable esta prescripción se matizará en el siguiente apartado.
· En las mirillas de material
transparente para poder observar el interior de la cabina, pueden formarse
cargas electrostática peligrosas. Las disposiciones para evitarlo pueden ser:
o
Adecuada distancia
de aislamiento entre la mirilla y las partes en tensión.
o Blindaje electrostático,
por ejemplo una rejilla metálica conectada a tierra, aplicada sobre la cara
inferior de la mirilla.
· Los aparatos de los
circuitos principales cuya maniobra incorrecta pueda causar daños, o que sirven
para asegurar una distancia de aislamiento (seccionamiento) durante los
trabajos de mantenimiento, estarán provistos de dispositivos que permitan su
inmovilización (por ejemplo, posibilidad de colocar candados). Afecta pues a
seccionadores, seccionadores de puesta a tierra e interruptores-seccionadores.
Enclavamientos contra falsas maniobras
Enclavamientos básicos, de aplicación general.
· Entre seccionador e
interruptor automático conectados en serie: Con el interruptor cerrado
(conectado) no puede cerrarse o abrirse el seccionador.
Nota:
Caso particular de cabinas con doble juego de barras generales.
Si
los dos juegos de barras están conectados el uno con el otro (acoplados) y uno
de los dos seccionadores está
cerrado, el otro seccionador podrá abrirse o cerrarse aunque el interruptor en serie con ellos esté cerrado.
· Entre el seccionador
de puesta a tierra (en adelante Spt) si lo hay y cualesquiera de los aparatos
de corte: seccionador, interruptor automático, interruptor-seccionador, o
contactor: no pueden estar cerrados simultáneamente el Spt y el aparato de
corte. Por tanto, si el Spt está cerrado, no puede cerrarse el aparato de
corte, y, viceversa, si el aparato de corte está cerrado, no puede cerrarse el
Spt.
·
Cabinas con
interruptor automático en ejecución enchufable.
Si
el interruptor está cerrado, no puede enchufarse ni desenchufarse, pues
equivaldría a una maniobra de
seccionadores con interruptor cerrado.
Recíprocamente,
no puede cerrarse el interruptor cuando no está correctamente en sus posiciones final enchufado o
final desenchufado pues una posición intermedia equivale a la de un seccionador con insuficiente
distancia de seccionamiento.
El
Spt, si lo hay, sólo puede cerrarse si el interruptor está en posición
desenchufado (o extraído)
pues equivale a seccionador abierto. Recíprocamente el interruptor no se puede enchufar si el Spt está cerrado.
El
interruptor no puede cerrarse si no está conectado al circuito auxiliar de
mando y control.
Recíprocamente, con el
interruptor en posición cerrado, no es posible desconectarlo
de dicho circuito auxiliar de mando y control.
Habitualmente,
la conexión del interruptor al circuito de mando y control, es mediante un conector múltiple, base y clavija
(los hay de hasta 48 contactos). En la práctica, la condición anterior se concreta en: el interruptor no puede
enchufarse si este conector no está
enchufado, y recíprocamente, con el interruptor en posición enchufado, dicho conector no puede desenchufarse.
Existen dos tipos constructivos de cabinas con
interruptor enchufable:
A) Cabinas en la que el interruptor en posición
desenchufado queda aún contenido dentro de la cabina y por tanto la puerta
puede estar cerrada (figura 10).
B) Cabinas en las que el interruptor en posición
desenchufado sobresale del frente de la misma. Este tipo de cabinas no tiene
puerta delantera. El cierre lo efectúa el propio frente del interruptor cuando
está en posición enchufado (figura 13).
Figura 13
En el tipo A, para las maniobras de enchufar- desenchufar
el interruptor y abrirlo-cerrarlo con el mando manual directo (en el propio
interruptor) hay que abrir la puerta. Ahora bien, la disposición interior de la
cabina debe ser tal, que el frente del interruptor impida poder acceder a
cualquier parte en tensión tanto si está enchufado como si está desenchufado.
Análogamente, en las del tipo B, el diseño debe ser tal
que el frente y los laterales de interruptor impidan el acceso a las partes en
tensión, tanto si está en posición enchufado como desenchufado.
Cabinas con interruptor- seccionador (con o sin fusibles)
y Spt
Son ampliamente utilizadas para los centros de
transformación de media a baja tensión (MT/BT) en las redes públicas de
distribución (figura 14).
Figura 14: Utilización de
interruptores-seccionadores en la red de distribución pública (distribución en
bucle o anillo)
Para el bucle de entrada-salida de la línea de
alimentación, los interruptores- seccionadores son sin fusibles, y para la
maniobra y protección de los transformadores son con fusibles.
Las cabinas de este modelo funcional, con aislamiento de
aire acostumbran a ser no compartimentadas o poco compartimentadas (tipo
«bloque»). Ahora bien según la recomendación UNESA 6404A estas cabinas deben
estar previstas para colocar o llevar incorporada una pantalla que proporcione
una separación entre las partes que, después de la apertura del
interruptor-seccionador, queden aún en tensión, (por ejemplo los contactos lado
barras) y el resto de la cabina, cuando se tenga que entrar en su interior para
efectuar trabajos.
Esta pantalla puede ser metálica o aislante. Si es
aislante puede ser:
●
Incorporada como
parte constructiva de la cabina, y de posición fija dentro de la misma.
● Incorporada como
parte constructiva pero móvil dentro de la cabina. Por ejemplo con el
interruptor-seccionador abierto queda situada entre los contactos fijos y
móviles del mismo y con el interruptor-seccionador cerrado queda retirada a una
posición que no impida el cierre del aparato. El paso de una posición a otra se
efectúa desde el exterior de la cabina mediante una adecuada transmisión.
● Pantalla móvil que
se introduce desde el exterior de la cabina, para lo cual ésta tiene las
adecuadas guías. Es pues una pantalla extraíble.
La aplicación de los enclavamientos y disposiciones de
seguridad reseñados establece en este tipo de cabinas la siguiente secuencia
obligada de maniobras para poder acceder a su interior:
1)
Abrir el
interruptor-seccionador.
2)
Cerrar el Spt.
3) Colocar la pantalla
separadora entre los contactos del interruptor-seccionador, si se trata de
pantalla móvil o extraíble.
4)
Abrir la puerta de
la cabina.
Viceversa, para reponer el servicio:
1)
Cerrar la puerta,
2)
Abrir el Spt.
3) Retirar la pantalla
separadora de su posición entre contactos del interruptor- seccionador,
respectivamente, extraerla de la cabina, según proceda.
4)
Cerrar el
interruptor-seccionador.
Por tanto, en los casos de pantalla móvil o de pantalla
extraíble, debe haber un enclavamiento que impida abrir la puerta si la
pantalla no está en su posición separadora entre partes con y sin tensión, y
asimismo que impida cerrar el interruptor-seccionador, cuando la pantalla está
en dicha posición entre contactos del aparato.
Cabinas con interruptor-seccionador, con y sin fusibles y
Spt como las anteriores y para la misma aplicación en las redes de
distribución, pero con aislamiento de gas
SF6
Los fusibles están situados fuera del recinto con SF6, a
fin de poderlos recambiar sin problemas de pérdida de estanqueidad del SF6
(figura 15).
Figura 15
Debe haber un enclavamiento que impide el acceso al
compartimento de fusibles y/o de los terminales de los cables, mientras no
estén cerrados los Spt, y viceversa, no pueden abrirse estos Spt si no está
cerrado el compartimento de los fusibles y/o terminales de los cables.
Criterios generales para enclavamientos contra falsas
maniobras y/ o actuaciones incorrectas
● El enclavamiento
debe impedir la falsa maniobra, pero sin provocar por ello la apertura del
aparato de corte (interruptor automático, interruptor-seccionador, contactor) y
con ello un paro intempestivo del servicio.
●
En lo posible, se
dará preferencia a los enclavamientos de tipo mecánico.
● Dentro de los
enclavamientos mecánicos se preferirán los denominados «pasivos» o «de
obstrucción». Son aquéllos que no permiten ni iniciar la falsa maniobra, de
forma que el enclavamiento no tiene ni que actuar y por tanto no queda sometido
a ningún esfuerzo mecánico.
Ejemplos:
Manivela o palanca extraíbles para accionar un Spt. Si el
interruptor automático o interruptor-seccionador está cerrado, el orificio o la
ranura para la introducción de la manivela está obturado, de forma que dicha
manivela o palanca no se puede ni introducir (figura 16).
Figura 16
Manivela o palanca extraíbles para accionar el Spt en una
cabina con interruptor enchufable.
El frente del interruptor, cuando éste está en posición
enchufado, tapa (cubre) el orificio o ranura para la introducción de la
manivela o palanca, de forma que no es accesible (figura 17).
Figura 17
Puesta a tierra
Debe de preverse un conductor de puesta a tierra
dispuesto a todo lo largo de la fila de cabinas y conectado a la estructura de
las mismas. Este conductor tendrá la sección necesaria para soportar la
corriente nominal de cortocircuito asignada a aquellas cabinas, sin sobrepasar
la densidad de 200 A/mm2, si es de cobre, durante el tiempo de
duración asignado (valor normal 1 segundo).
No obstante, la sección de este conductor será como
mínimo de 30 mm2 cobre, o su
equivalente en aluminio o acero.
La conexión de los aparatos y otros elementos de la
cabina, a dicho conductor general de puesta a tierra se hará directamente o a
través de la propia estructura metálica de la cabina.
La conexión a tierra de los interruptores enchufables,
debe mantenerse aunque estén en posición desenchufado o en posición intermedia.
Sólo puede quedar interrumpida cuando se extrae el interruptor de la cabina.
La conexión a tierra de las puertas u otros elementos
giratorios se hace con conexiones flexibles de sección adecuada, entre la
puerta o elemento giratorio (lado bisagras) y la estructura de la cabina.
Características nominales (asignadas) de la aparamenta
bajo envolvente metálica (cabinas)
a) Tensión asignada y número de fases.
b) Nivel de aislamiento (tensiones de ensayo).
c) Frecuencia.
d) Intensidad en servicio continuo (para el circuito
principal).
e) Intensidad de corta duración admisible para los
circuitos principal y de puesta a tierra).
f) Valor de cresta de la corriente de corta duración
admisible (circuitos principal y de puesta a tierra).
g) Duración asignada del cortocircuito.
h) Valores nominales (asignados) de los aparatos que
forman parte de la cabina (interruptor, seccionador, Spt, transformadores de
medida, etc.) incluyendo su equipo auxiliar y dispositivos de maniobra.
Estos valores deben ser congruentes y coordinados con los
de las características a) a g) de la cabina como conjunto.
Fuentes:
Catálogos Schneider
Electric: Celdas SM6,
RM6, MCset, CAS
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