Figura. 1: Partes de un Seccionador
Un
seccionador es capaz de abrir y de cerrar un circuito cuando una corriente de
intensidad reducida es interrumpida o establecida, o bien cuando no se produce
un cambio notable de la tensión entre cada uno de sus polos. Es también capaz
de soportar permanentemente corrientes en las condiciones normales del circuito,
así como fuertes intensidades durante un tiempo especificado, en condiciones
anormales tales como las de cortocircuito.
La
distancia de seccionamiento es, por regla general, superior a la distancia a la
masa, no para asegurar una autocoordinación, sino para proporcionar la máxima
seguridad en los trabajos que puedan realizarse aguas abajo.
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Figura 2: Seccionador con cuchillas de puesta a tierra
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Las
cuchillas de puesta a tierra o seccionador de puesta a tierra deben tener poder
de cierre en cortocircuito, es decir, su intensidad nominal de conexión
expresada en valor de cresta, debe ser igual a 2,5 veces el valor eficaz de la
intensidad admisible de corta duración asignada.
Para
que unas cuchillas de puesta a tierra puedan tener un determinado poder de
cierre en cortocircuito, su maniobra de
cierre debe realizarse a una velocidad también determinada. Para ello su eje de
accionamiento debe tener un dispositivo que asegure esta velocidad de cierre.
Este
dispositivo acostumbra a ser un mecanismo de acumulación de energía a base de
resortes, la cual se libera bruscamente de tal manera que la fuerza y la
velocidad de cierre son independientes de la acción del operador.
La
mayoría de las normas impiden, además, el establecimiento de una línea de fuga continua
entre la entrada y la salida, sin una puesta a masa intermedia.
Las
cuchillas de puesta a tierra están fijadas directamente a su eje de
accionamiento. Las cuchillas del seccionador están acopladas a un eje común de
accionamiento por medio de bielas aislantes.
Existe
un enclavamiento mecánico (figura 3) entre el eje del seccionador y el de las
cuchillas de puesta a tierra, que impide que puedan estar simultáneamente en
posición cerrado (conectado).
Figura 3: Enclavamiento mecánico entre ejes de cuchillas
principales y de puesta a tierra
La
normativa aplicable es la siguiente:
· Diseño y construcción de Seccionadores: IEC
60129 y 60273, ANSI C29.8 y C29.9.
· Valores nominales y de
ensayo: IEC 60694
Aplicaciones de los seccionadores (figuras 4 y 5):
Figura.
4: Cambio de
barras 1 a barras 2 en la alimentación de una línea de salida,
sin interrupción de servicio
sin interrupción de servicio
Figura
5: Paso de una
salida a las barras de trasferencia, sin interrupción del servicio
Tipos constructivos
a)
Según el tipo de
apertura:
o
De cuchillas
giratorias
o
De cuchillas
deslizantes
o
De columnas
giratorias
o
De pantógrafo
b)
Según la función:
o
De contactos
principales
o
De puesta a tierra
c)
Según el número de
fases.
o
Monofásicos (ver
nota)
o
Trifásicos
d)
Según el tipo de
mando:
o
Neumático
o
Eléctrico
o
Manual
e)
Según el tipo de
aislamiento:
o
Al aire
o
En SF6 (no se tratan
en este post)
NOTA:
La utilización de seccionadores unipolares puede
provocar desequilibrio entre las fases de una instalación, por lo que resultan
preferibles, aunque sean más caros, los seccionadores tripolares donde las
cuchillas giratorias de cada fase se hallan unidas entre sí por un eje común,
lo que les permite un accionamiento conjunto de todas ellas.
Ejemplos constructivos:
1)
Seccionadores de Media Tensión para tensiones hasta 36 kV
y hasta 630 A
Figura 6: Seccionador tripolar de media tensión para
interior
de cuchillas giratorias y mando motorizado
Figura 7:
Seccionador tripolar de media tensión para interior,
de cuchillas giratorias,
equipado con cuchillas de puesta a tierra
en el lado de los contactos móviles
Figura
8: Seccionador tripolar de media tensión para exterior,
de cuchillas giratorias
La
principal diferencia entre los seccionadores de cuchillas giratorias para
instalación en interior y para instalación en intemperie (figura 8) estriba en
el tamaño y forma de los aisladores que soportan los contactos, teniendo unos
aisladores de mayor tamaño y forma acampanada en los seccionadores de intemperie
que en los de interior, consiguiendo de esta manera el aumento de las líneas de
fuga en los aisladores y mayores tensiones de contorneo bajo lluvia.
Figura 9:
Seccionador tripolar para interior de cuchillas deslizantes,
y cuchillas de
puesta a tierra de movimiento giratorio situadas
en el lado de los contactos
fijos del seccionador.
Los
seccionadores de cuchillas deslizantes tienen una estructura muy similar a la
de los seccionadores de cuchillas giratorias, descriptos anteriormente, poseen
la ventaja de requerir menor espacio en sus maniobras dado que sus cuchillas se
desplazan: longitudinalmente, por lo que se puede instalar en lugares más
angostos. No obstante, dado el tipo de desplazamiento de las cuchillas, estos
seccionadores tienen una capacidad de
desconexión inferior en un 70% a los anteriores.
1)
Seccionadores de Alta tensión para tensiones hasta 765 kV
y hasta 4000 A
Figura 10: Características de los diferentes tipos de
seccionadores de Alta Tensión
De columna central giratoria (Doble
apertura lateral):
Destinados
fundamentalmente para tensiones de servicio a partir de 36 kV, y montaje a la
intemperie. En la Figura 11 se representa un seccionador tripolar de este tipo.
Consta esencialmente, de una cuchilla fijada sobre una columna aislante
central, que es giratoria; de esta forma, se obtiene una interrupción doble.
Las dos columnas exteriores están montadas rígidamente sobre un soporte
metálico de perfiles laminados, y soportan los contactos fijos.
Figura 11: Seccionador de columna central giratoria para
245 kV
Seccionador de dos columnas giratorias
(apertura central)
El
seccionador dispone de dos columnas en lugar de tres como el modelo de columna
giratoria central (figura 12). Siendo estas dos columnas giratorias y portadoras
de cuchillas solidarias (contactos móviles) que giran hacia el mismo costado.
En este caso se obtiene sólo un punto de interrupción a mitad de recorrido
entre las dos columnas. El campo de aplicación de este seccionador es en instalaciones
de intemperie con tensiones de servicio de hasta 245 kV y corrientes nominales
comprendidas entre 800 A y 2.000 A.
Figura 12: Seccionador de dos columnas giratorias
Seccionador de pantógrafo (Figura 13):
Los
seccionadores de pantógrafo han sido creados para simplificar la concepción y
la realización de las instalaciones de distribución de alta tensión en
intemperie (se suelen utilizar para la conexión entre líneas y barras que se
hallan a distinta altura y cruzados entre sí).
Conceptualmente
se distinguen de los anteriores seccionadores mencionados porque el contacto
fijo de cada fase ha sido eliminado, realizando la conexión del contacto móvil
directamente sobre la línea (con un contacto especial instalado en ella).
Son
seccionadores de un solo poste aislante sobre el cual se soporta la parte
móvil. Ésta está formada por un sistema mecánico de barras conductoras que
tiene la forma de los pantógrafos que se utilizan en las locomotoras
eléctricas. La parte fija, llamada trapecio, está colgada de un cable o de un
tubo que constituyen las barras, exactamente sobre el pantógrafo de tal manera
que al elevarse el contacto móvil, éste se conecta con la mordaza fija cerrando
el circuito.
Figura 13: Seccionador de Pantógrafo
Estos
seccionadores se disponen para tensiones de servicio entre 132 y 765 kV en
corrientes nominales entre 800 A y 3.150 A cuyos componentes principales, por
polo o fase, son por lo general los siguientes:
·
La caja metálica
base del mecanismo del pantógrafo, que posee dos niveles, el inferior donde se
sitúan los resortes que aseguran la presión de contacto, así como el eje de
mando, y el nivel superior donde está fijado el mecanismo que ataca los brazos
inferiores del pantógrafo.
· La columna soporte:
constituida por dos o tres aisladores superpuestos y acoplados entre sí
mecánicamente.
Esta columna es paralela
a la columna aislante giratoria de resina sintética o porcelana que
asegura el enlace entre el pantógrafo y el eje de mando.
· El pantógrafo
propiamente dicho: constituido por cuatro brazos horizontales cruzados, dos a
dos, por cuatro brazos verticales y por los contactos móviles.
·
El contacto de
línea: fijado a la línea por una derivación en forma de T.
·
La caja de mando.
La cinemática del pantógrafo ha
sido estudiada de tal forma que la última parte de su carrera de cierre se
efectúa sin la ayuda del mando. De esta forma, la presión del contacto es
totalmente independiente de la posición final de los elementos de mando.
Este seccionador se puede
equipar también con cuchillas de puesta a tierra.
Continua
en Aparamenta de Subestación: Seccionadores (y Parte 2ª)
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