Mdulo de Aprendizaje 6:

Interruptores de Potencia de Media Tensin

Serie Bsica 101

Interruptores de Potencia de Media TensinTemarioEn este mdulo, estudiaremos con detalles cada uno de estos temas: Introduccin Componentes Marco Mecanismo de Operacin Unidad de Disparo Inteligencia de Disparo Extinguidor de Arco Tecnologas para Extincin de Arcos Tecnologa de Interruptor de Vaco Contactos Espirales Tecnologa de Gas SF6 Tecnologa de Gas SF6 de Tipo Puffer Tecnologa de Gas SF6 de Tipo Arco Rotatorio Repaso 1 Clasificaciones Los Valores de Operacin y Estndares Varan Tensin Mxima Corriente Continua Switchgear y Montaje Cubculo Montaje Montaje Fijo Montaje Extrable Estndares Ayuda al Cliente Detalles de Interruptores Detalles de Configuracin y Accesorios Repaso 2 Glosario Respuestas del Repaso 1 Respuestas del Repaso 2 4 4 5 5 5 6 7 7 7 9 10 10 11 13 14 14 15 15 15 15 16 16 17 19 20 20 20 21 22 25 25

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Interruptores de Potencia de Media TensinBienvenidoBienvenido al Mdulo 6 que trata de Interruptores de Potencia de Media Tensins. Por media tensin entendemos una tensin entre 1000 volts y 38 kV. (Algunos consideran 72.5 kV como el lmite superior del media tensin, pero trabajaremos con 38 kV en este mdulo de capacitacin).Figura 1. Familia de Interruptores en Vaco de Media Tensin (Tipos ANSI y IEC)

Como en los dems mdulos en esta serie, este mdulo presenta pequeas secciones de material nuevo seguidas por una serie de preguntas sobre este material. Estudie el material cuidadosamente y despus conteste las preguntas sin ver lo que acaba de leer. Usted es el mejor juez de su asimilacin del material. Repase el material tan frecuentemente como lo considere necesario. Lo ms importante es establecer una base slida sobre la cual puede usted avanzar de tema en tema y de mdulo en mdulo. Nota sobre Estilos de Fuentes Glosario Los puntos esenciales se muestran en negritas. Los elementos del Glosario se presentan en cursivas y subrayados la primera vez que aparecen. Las versiones impresas tienen el glosario al final del mdulo. Usted puede tambin hojear el Glosario seleccionndolo en el margen izquierdo.

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Interruptores de Potencia de Media TensinIntroduccinPara entender el lugar del interruptor de potencia de media tensin en el esquema general, usted debe entender las bases de la distribucin de energa en un entorno industrial. Un sistema de distribucin industrial consiste de: dispositivos de medicin para medir el consumo de energa desconectadores de conductor principal y derivaciones dispositivos de proteccin dispositivos de conmutacin para iniciar y suspender el flujo de energa conductores transformadores

La corriente puede distribuirse a travs de varios Switchgear y Switchboards, transformadores y Tableros. El interruptor de potencia de media tensin se encuentra en un ensamble de switchgear. Un ensamble de switchgear controla los circuitos de energa elctrica.Figura 2. Distribucin Industrial Tpica de Energa Elctrica

El Interruptor es el circuito principal - el corazn del switchgear. Ofrece un control centralizado y proteccin de circuitos y equipos de media tensin. Su operacin abarca conmutacin de carga, control y proteccin de fallas para generadores, motores, transformadores, capacitores y todos los tipos de circuitos de alimentacin. Este tipo de equipo se encuentra normalmente en instalaciones industriales, comerciales y de empresas elctricas. Aplicaciones tpicas incluyen sistemas para empresas de suministro de energa elctrica, sistemas de distribucin industrial, edificios comerciales, estaciones de bombeo municipales, y sistemas de transporte.

Componentes

Existen cuatro partes principales en un interruptor de potencia de media tensin: Marco Mecanismo de Operacin Unidad de Disparo Extinguidor de Arco

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 3. Interruptor en Vaco de Media Tensin Tpico con Cubierta Frontal Removida, Exponiendo el Mecanismo de Operacin

Marco

Un interruptor de potencia de media tensin es esencialmente un ensamblaje de partes en un Marco metlico resistente. Segn factores tales como capacidades nominales y mtodo de interrupcin, se proporcionan en varias formas, tamaos y configuraciones. El interruptor de potencia de media tensin emplea un Mecanismo de Operacin con energa almacenada para abrir el interruptor. Tiene un mecanismo de cierre con energa almacenada, de tipo resorte, cargado a travs de un motor. El cierre del interruptor carga los resortes de aceleracin. Relevadores protectores en el conmutador de control suministran energa a una bobina de disparo en derivacin para liberar los resortes de aceleracin y abrir el interruptor. Es un diseo sin disparo - un diseo verdaderamente mecnica y elctricamente sin disparo. Los contactos de interruptor se cierran en caso de falla, an cuando se mande un comando mecnico o elctrico de cierre. Se tiene habitualmente acceso a los controles manuales desde la parte frontal del interruptor. An cuando los interruptores de potencia de media tensin son operados elctricamente, los resortes de cierre pueden ser cargados manualmente. Para mayor informacin sobre mecanismos de operacin, vase Mdulo 5, Fundamentos de los Interruptores.

Mecanismo de Operacin

Unidad de Disparo

Una Unidad de Disparo es tpicamente integrada en un interruptor. Pero, el interruptor de potencia de media tensin utiliza unidades de disparo montadas externamente para proporcionar la inteligencia operacional. Estos dispositivos se conocen como Relevadores Protectores. Los relevadores protectores estn normalmente cableados al interruptor y Transformadores de Corriente. Estn montados en un panel o puerta del ensamble de switchgear. Funcionan para detectar una lnea o aparato defectuoso, as como condiciones de sistema peligrosas o indeseables. El relevador suministra energa a la bobina de disparo del interruptor para eliminar una falla.

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 4. Ensamble de Switchgear Tpico de Media Tensin con Relevadores Protectores y Otros Dispositivos Montados en Puertas de Compartimiento

Inteligencia de Disparo

Los dispositivos inteligentes de relevador protector se encuentran en dos categoras generales. Electromagnticos El relevador protector electromagntico ha sido utilizado ampliamente en la industria durante muchos aos, con un alto grado de xito. Funciona para informar al interruptor cundo operar, con base en el tipo de relevador especfico seleccionado. Muchos tipos diferentes de relevadores protectores electromagnticos estn disponibles, y cada tipo desempea funciones relativamente especficas. Tipos comunes de relevadores incluyen: sobrecorriente instantnea, sobrecorriente prolongada y sobretensin. Puesto que estos dispositivos son limitados en cuanto a su alcance, numerosos relevadores diferentes (cada uno con capacidades protectoras diferentes) deben emplearse para proporcionar un paquete completo de proteccin. Basado en Microprocesador El relevador protector basado en microprocesador es un dispositivo multi-funcional. Puede proporcionar todas las caractersticas de varios relevadores electromagnticos en una caja. Es tambin ms fcil de montar y cablear. Globalmente es una inversin menor que una solucin de relevador protector electromagntico.Figura 5. Ensamble de Switchgear Tpico de Media Tensin con Dispositivos Basados en Microprocesadores Montados

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Interruptores de Potencia de Media TensinEn muchos casos, solamente un dispositivo es requerido para cada circuito trifsico, no un dispositivo para cada fase. Uno de los relevadores protectores basados en microprocesadores ms sofisticados puede reemplazar el complemento normal de tres o cuatro relevadores electromagnticos, as como numerosos medidores y conmutadores asociados (Figura 6).Figura 6. Relevador Protector Sofisticado Tpico Basado en Microprocesadores

Puesto que son dispositivos individuales, separados del interruptor de media tensin mismo, no se comentar ms sobre la inteligencia de disparo en este mdulo. Extinguidor de Arco El Extinguidor de Arco extingue el Arco producido cuando los contactos son separados para interrumpir el flujo de la corriente. Entre mayor el tensin, ms difcil es interrumpir el flujo de la corriente. Existen numerosas tecnologas de extincin de arco hoy en da. En la seccin siguiente analizaremos los tipos ms comunes.

Tecnologas para Extincin de ArcosTecnologa de Interruptor en Vaco

En un interruptor de baja tensin, que utiliza aire o bien Canal de Descarga de Arco es suficiente para extinguir un arco. En el rango de media tensin, se debe emplear una tecnologa diferente. La tecnologa principal utilizada hoy en da es el Interruptor en Vaco. El interruptor en vaco (VI) fue comentado brevemente en el Mdulo 5, Fundamentos de los Interruptores.Figura 7. Corte Esquemtico de un Interruptor en Vaco Tpico

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Interruptores de Potencia de Media TensinBsicamente el interruptor en vaco es un par de contactos separables (contactos primarios) que se encuentran en una envoltura hermtica. La Envoltura misma es un material de cermica, con una placa extrema metlica soldada en cada extremo. Las placas metlicas sellan los extremos y ofrecen soporte para las partes internas. De los dos contactos (se conocen tambin como electrodos), uno es fijo. El otro es mvil, a travs de una conexin de tipo fuelle. Varias tapas en la envoltura ofrecen diferentes tipos de proteccin a las partes del interruptor. La Figura 8 muestra los fenmenos importantes de arqueo e interrupcin en un vaco.Figura 8. Interrupcin en un Vaco

Cuando el interruptor est cerrado, los contactos en el interruptor se tocan, permitiendo el flujo de la corriente. Cuando ocurre una falla y se requiere de una interrupcin, los contactos son rpidamente separados y se forma un arco. Se forma un arco debido al hecho que la tensin intenta mantener la corriente en movimiento.Figura 9. Contactos Encerrados en un Vaco

El arco arde en el vapor de metal que se evapora de los puntos calientes en las superficies de contacto. Este vapor metlico sale continuamente de la regin de contacto y se re-condensa en las superficies de contacto y alrededor de la tapa metlica que protege la envoltura de cermica. En Corriente Cero, el arco se extingue, se detiene la produccin de vapor en el contacto y se restaura la condicin de vaco original. La corriente cero es un punto en la onda sinusoidal de corriente CA cuando el valor es cero.

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 10. Puntos de Corriente Cero en un Ciclo CA

El vaco en la envoltura se considera un Dielctrico. La Resistencia de Dielctrico es la tensin mxima que el dielctrico puede resistir sin romperse. El Tensin Transitoria de Ruptura (TRV) es la forma de onda ms severa que el interruptor tiene que resistir. Es la razn por la cual la velocidad de recuperacin de dielctrico y la resistencia del dielctrico dentro del interruptor son elementos crticos para una interrupcin exitosa. Si el dielctrico no alcanza una resistencia suficiente muy rpidamente, el arco se re-enciende. Los interruptores en vaco para interruptores de circuito deben poder interrumpir corrientes de 12 a 50 kA (y ms), en tensiones de hasta 38 kV (Figura 11).Figura 11. Vista Posterior de Interruptor de Circuito con Interruptores en Vaco instalados (Uno por Fase)

Contactos Espirales

Se est utilizando una nueva tecnologa en el interruptor en vaco. Incluye la utilizacin de contactos de cobre-cromo de forma espiral en el tubo de vaco. Proporcionan un efecto magntico auto-inducido que desplaza la raz del arco alrededor de la periferia de contacto. Este mtodo de control de arco muy eficiente evita la presencia de puntos calientes, minimizando la erosin de los contactos.

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 12. Contactos Espirales

Tecnologa de Gas SF6

Otra tecnologa para extinguir arcos es la tecnologa SF6 (hexafluoruro de azufre). Es una tecnologa popular fuera de los Estados Unidos de Amrica. Se relaciona especficamente con los fabricantes europeos de interruptores de media tensin y tensiones ms elevadas. La tecnologa de SF6 fue comentada brevemente en el Mdulo 5, Fundamentos de los Interruptores. Los contactos principales se encuentran en una cmara de gas SF6 que es un buen dielctrico (Figura 13).Figura 13. Contactos Encerrados en Gas SF6

En resumen, esta tecnologa de interrupcin de arco resulta en la utilizacin y absorcin de la energa de arco, mientras se enfra el arco simultneamente. Existen varios diseos de interruptores de SF6, pero solamente dos tipos sern estudiados aqu: Tecnologa de Gas SF6 de Tipo Puffer Puffer Arco Rotatorio

El interruptor de SF6 de tipo puffer es la ms antigua de las dos tecnologas de SF6. Tiene mayor capacidad pero es ms complicado que el tipo de arco rotatorio. El interruptor se muestra abajo en la posicin cerrada, y en la secuencia de apertura.

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 14. Interruptor de SF6 de Tipo Puffer Tpico en Posicin Cerrada

Figura 15. Interruptor de SF6 de Tipo Puffer Tpico durante la Secuencia de Apertura Arco de Corriente Alta a la Izquierda y Corriente casi Cero a la Derecha

Durante la interrupcin de la corriente, un pistn comprime el gas SF6 en un cilindro, que se encuentra en un gabinete de tipo epxico. Despus de la separacin de los contactos principales que llevan la corriente, la corriente se transfiere a los contactos de arqueo. Una vez que los contactos de arqueo se separan, el gas SF6 en la cmara de compresin sopla el arco a travs de la boquilla. El calor creado por el arco rompe las molculas de SF6 en flor y azufre. La energa del arco es absorbida y el arco enfriado. Conforme se acerca a la corriente cero, la energa trmica se reduce y una mayor cantidad de gas SF6 penetra en el sistema. En la corriente cero, el gas SF6 a alta presin fluye a travs de la boquilla y extingue el arco. La compresin del gas SF6 requiere de una energa mecnica importante. Un interruptor equipado con este tipo de tecnologa requiere de un mecanismo de operacin de energa ms alta de lo requerido por un interruptor en vaco equivalente. Adems, este tipo de interruptor tiene un gran nmero de partes. Tecnologa de Gas SF6 de Tipo Arco Rotatorio La tecnologa de gas SF6 de tipo arco rotatorio es menos complicada en cuanto a su diseo que el tipo puffer. Tiene menos partes y no requiere de un mecanismo de operacin de alta energa. Sin embargo, no es una tecnologa efectiva en un rango tan amplio de corrientes de cortocircuito y tensiones que la tecnologa de puffer de SF6 o de vaco. Aplicaciones adecuadas son relativamente limitadas. La Figura 16 muestra un interruptor de arco rotatorio de gas SF6 tpico.

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 16. Vista en Corte Transversal de un Interruptor de Arco Rotatorio de Gas SF6 Tpico

Conforme se separan los contactos, el arco es transferido desde los contactos principales a un contacto anular. Esto provoca que la corriente pase hacia la bobina atrs. El campo magntico de la bobina, producido por la corriente de carga misma, provoca la rotacin rpida del arco. El arco es enfriado mediante su desplazamiento a travs del gas SF6. El gas SF6 se encuentra normalmente en estado de reposo dentro del interruptor. El movimiento del arco acta como una mezcladora, mezclando el gas ms caliente y el gas ms fro. Esto ayuda a enfriar el arco. Se reduce tambin la erosin de los contactos debido a este movimiento rpido de arco. Conforme se acerca a la corriente cero, el arco en proceso de reduccin debe sostener una velocidad suficiente para perderse en el entorno de SF6 para resistir tensin transitoria de ruptura. (Esto se menciona debido al hecho que el campo magntico producido por la corriente de carga provoca la rotacin del arco extremadamente importante. Conforme la corriente se reduce, el campo magntico se reduce, y la rotacin del arco se hace ms lenta). En corriente cero, el arco es enfriado y extinguido.

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Interruptores de Potencia de Media TensinRepaso 1Conteste las preguntas siguientes sin ver el material que se le acaba de presentar. Empiece la siguiente seccin cuando usted crea que ha asimilado lo que acaba de leer. 1. El ________________ es el corazn del switchgear. 2. Existen cuatro partes principales en un interruptor de potencia de media tensin. Estas partes son: ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 3. Una inteligencia de disparo basada en microprocesador es superior a una inteligencia de disparo basada en sistema electromagntico. Explique por qu, utilizando sus propias palabras. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 4. Interruptores en vaco para interruptor de circuito deben poder interrumpir corrientes de ___ a ___ kA (y ms), en tensiones de hasta ___ kV. 5. La tecnologa de extincin de arco de SF6 es popular fuera de los Estados Unidos de Amrica. Los dos tipos ms comnmente utilizados son __________ y __________ __________.

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Interruptores de Potencia de Media TensinClasificacionesLos Valores de Operacin y Estndares Varan Los valores de operacin de los interruptores de potencia de media tensin varan segn las partes del mundo. De hecho, el concepto de media tensin no est definido uniformemente en el mundo. An cuando el estndar que estamos utilizando en este mdulo de capacitacin define el media tensin como de 1000 volts a 72.5 kV (un rango comnmente aceptado de media tensin en los Estados Unidos de Amrica, as como en otras partes del mundo), otros pases extranjero consideran 1000 volts y ms como de alta tensin. Las tablas de clasificacin de interruptores de potencia de media tensin especifican muchos tipos diferentes de valores de operacin. Habitualmente, una tabla indica los valores de operacin requeridos por los estndares que rigen en el lugar en donde se aplica el interruptor. Los estndares ANSI o IEC son normalmente los estndares rectores para interruptores de potencia de media tensin. ANSI se relaciona con los estndares norteamericanos, y IEC se relaciona con los estndares internacionales. Sin embargo, ni los estndares ni las tablas de clasificacin son idnticos. Las tablas varan tambin de fabricante a fabricante (Figuras 17 y 18). Para dar una idea de las diferencias, vamos a tomar el siguiente ejemplo.Figura 17. Muestra Parcial de una Tabla de Valores de Operacin de Media Tensin segn ANSI

Tipo de Interruptor 270VCP-W750

Media Tensin (kV rms) 27

Corriente Continua (Amps) 600 1200 2000 600 1200 2000 600 1200 2000 16

Corriente de Cortocircuito (kV rms)

270VCP-W1000

27

22

270VCP-W1250

27

25

Figura 18. Muestra Parcial de una Tabla de Valores de Operacin de Media Tensin segn IEC

Tipo de Interruptor 240VCP-W16

Clase de Tensin Corriente Normal (kV rms) (Amps) 24 630 1250 2000 630 1250 2000 630 1250 2000 16

Corriente de Cortocircuito (kV rms)

240VCP-W20

24

20

240VCP-W25

24

25

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Interruptores de Potencia de Media TensinTodos los valores de operacin indicados son importantes. Varios de ellos son simples clculos. Para la conveniencia de este comentario, abarcaremos solamente tres de ellos. Estos son: Tensin Mxima Corriente Continua Corriente de Cortocircuito

Estas tres clasificaciones son comunes a los interruptores clasificados segn ANSI e IEC. En la mayora de los casos, un entendimiento de estas tres clasificaciones le permitir ayudar a un cliente en cuanto a la seleccin de interruptores de potencia para media tensin. Tensin Mxima Es la tensin mxima en el cual puede operar el interruptor. Se conoce como Tensin Mxima en las tablas ANSI y Clase de Tensin en las tablas IEC. La tensin de operacin en donde el interruptor se aplica no debe rebasar la tensin mxima nominal de interruptor. Los valores tpicos de tensin mxima que se encuentran en aplicaciones de tipo ANSI son: 4.76, 8.25, 15, 27 y 38 kV. Los valores tpicos de clases de tensin encontrados con aplicaciones IEC son: 3.6, 7.2, 12, 17.5 y 24 kV. Corriente Continua Es la cantidad de corriente que el interruptor puede llevar continuamente a 60 ciclos sin rebasar el lmite de elevacin de temperatura. Se conoce como Corriente Continua en las tablas de ANSI y Corriente Normal en las tablas IEC. Este valor mximo debe siempre rebasar los valores de operacin de equipo para proporcionar una capacidad de sobrecarga durante perodo corto. Intensidades tpicas de corriente continuas que se encuentran con aplicaciones ANSI son: 600, 1200, 2000 y 3000 amps. Intensidades de corrientes normales tpicas encontrados con aplicaciones IEC son: 630, 1250 y 2000 amps. Corriente de Cortocircuito Es el nivel de la corriente de cortocircuito trifsica que el interruptor puede interrumpir con seguridad. La Corriente de Cortocircuito es una clasificacin de la tensin mxima del interruptor (ANSI) o clase de tensin (IEC). Las intensidades de corriente de cortocircuito tpicas encontradas con aplicaciones ANSI son: 16, 29, 33, 37 y 63 kA. Las intensidades de corriente de cortocircuito tpicas encontradas con aplicaciones IEC son: 16, 25, 31.5, y 40 kA.

Switchgear y MontajeCubculo El interruptor de potencia de media tensin est siempre colocado en un ensamble de switchgear. El ensamble de switchgear se conoce habitualmente como un Ensamble en Gabinete Metlico. La expresin blindado indica que los compartimientos dentro del ensamble de switchgear estn separados por barreras metlicas (Figura 19).

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Interruptores de Potencia de Media TensinFigura 19. Estructura Tpica de Ensamble Blindado de Media Tensin con Dos Interruptores en Vaco (Vista Lateral )

Es diferente de un ensamble en un gabinete metlico, en donde el equipo se encuentra colocado, pero no necesariamente separado por barreras. El ensamble en gabinete metlico se asocia tpicamente con equipo de baja tensin.Figura 20. Ensamble Tpico de Switchgear en Vaco con un Interruptor en el Compartimiento Superior y uno abajo con la Puerta Cerrada

Montaje

Existen dos mtodos para montar un interruptor en el switchgear. Estos mtodos son: Montaje Fijo Montaje Removible

Montaje Fijo

Los interruptores en configuracin de Montaje Fijo se encuentran habitualmente en aplicaciones externas. Cuando se instalan en el exterior, un tipo especial de compartimiento debe proporcionarse para proteger el equipo contra la intemperie. Esta proteccin externa se proporciona de varias maneras. Diseos de interruptores de potencia de media tensin fijos existen para una gama limitada de aplicaciones y tensiones.

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Interruptores de Potencia de Media TensinEn CampoEsta subestacin para exteriores utiliza interruptores de potencia de media tensin fijos para efectuar una serie de funciones de conmutacin de capacitores. Interruptor de Potencia de Media Tensin Fijo Instalado en un Gabinete para Exteriores

Cada interruptor debe estar alojado en un gabinete impermeable para protegerlo contra la intemperie. Montaje Removible El tipo de Montaje Removible (o bien removible) es por mucho el interruptor de potencia de media tensin ms comn. Se utiliza casi exclusivamente hasta 38 kV. Antes de la introduccin de los diseos en vaco, los interruptores de potencia de media tensin eran mucho ms grandes (Figura 21). Por ejemplo, una estructura vertical poda alojar un Interruptor de Tipo de Aire Magntico. El interruptor era removible, tpicamente por medio de ruedas.Figura 21. Interruptor Tpico de Aire Magntico de Media Tensin (con Barrera Frontal removida)

Hoy en da, los interruptores de potencia de media tensin son frecuentemente suficientemente pequeos para que se pueda apilar dos unidades en un compartimiento vertical. El interruptor tiene tres posiciones: DESCONECTAR, PROBAR y CONECTAR. Normalmente, el interruptor se coloca manualmente en la posicin de PROBAR,

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Interruptores de Potencia de Media Tensindespus se manipula mecnicamente entre las posiciones PROBAR y CONECTAR (Figura 22). Se conectan o desconectan automticamente las conexiones elctricas primarias y secundarias conforme el interruptor es manipulado de una posicin a otra.Figura 22. Interruptor en Vaco de Media Tensin manipulado Mecnicamente en su Estructura

La mayora de los interruptores de potencia de media tensin removibles pueden ser totalmente removidos de sus compartimientos en rieles de extensin integrales (Figura 23). Esta caracterstica permite una revisin mucho ms sencilla del interruptor y del compartimiento.Figura 23. Interruptor en Vaco de Media Tensin removido del Compartimiento en Rieles de Extensin

Si el interruptor debe ser levantado de los rieles de extensin en el piso, ruedas integradas permiten que ruede fuera de su estructura.

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Interruptores de Potencia de Media TensinEstndaresLas pruebas requeridas y los estndares que deben cumplirse en el caso de interruptores de potencia de media tensin dependen del rea del mundo en donde se utiliza el interruptor. Un interruptor de potencia de media tensin debe cumplir con los requerimientos de ANSI, IEC, IEEE y NEMA para ser considerado de clase mundial (Figura 24).Figura 24. Estndares Mundiales dominantes

Adems, UL es una consideracin importante en ciertas zonas. Los estndares y pruebas para comprobar el cumplimiento son relativamente estrictos. Esto se debe a los niveles de tensin e intensidad asociados con equipos de media tensin en condiciones de operacin anormales (y an normales). La prueba va ms all de una simple prueba del interruptor mismo. Puesto que un interruptor de potencia de media tensin debe funcionar apropiadamente con un alojamiento compatible, se prueba separadamente y en combinacin con el ensamble estructural. Por esta razn, la mayora de los fabricantes de interruptores son tambin fabricantes de ensambles de switchgear.

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Interruptores de Potencia de Media TensinAyuda al ClienteAhora usted puede ayudar a un cliente a seleccionar un producto para una aplicacin. Cuando usted est con el cliente, lleve a cabo una pequea entrevista para obtener informacin sobre estas dos reas: Detalles de Interruptores Detalles de Interruptores Detalles de Configuracin y Accesorios

Antes que usted pueda seleccionar un interruptor especfico, obtenga la informacin siguiente del cliente: Qu estndares (ANSI o IEC) aplican al interruptor? Qu tensin mxima (ANSI) o clase de tensin (IEC) se requiere? Qu corriente continua (ANSI) o corriente normal (IEC) se requiere? Qu corriente de cortocircuito se requiere?

Esta informacin sola debera ser suficiente para permitirle seleccionar un interruptor apropiado. Sin embargo, entre ms informacin tenga usted, mejor. Detalles de Configuracin y Accesorios Es tambin importante saber cmo debe configurarse el interruptor. Haga al cliente estas tres preguntas: El interruptor ser de tipo removible o fijo? El interruptor se utilizar en interiores o en exteriores? Los interruptores estarn colocados en pilas de dos en una estructura vertical, o bien montados individualmente uno por estructura?

Los interruptores de media tensin normalmente no tienen un gran nmero de accesorios. Sin embargo, usted debe tener conciencia de cualquier cosa adicional que pueda desear el cliente.

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Interruptores de Potencia de Media TensinRepaso 2Conteste a las siguientes preguntas sin ver el material que se le acaba de presentar. 1. Para cada tipo de clasificacin, identifique si se trata de ANSI, IEC, o ambos estndares. Corriente Normal __________ Corriente de Cortocircuito __________ Tensin Mxima __________ 2. En sus propias palabras, explique la diferencia entre un ensamble blindado y un ensamble en gabinete metlico. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 3. Existen dos mtodos para montar un interruptor en el switchgear. Estos mtodos son: ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 4. Un interruptor de potencia de media tensin debe cumplir los requerimientos de ______, ______, ______ y ______ para que se considere de clase mundial. 5. Existen siete preguntas principales que se debe hacer a un cliente cuando se desea que un producto corresponda a una aplicacin. Mencione tres de estas preguntas. ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________

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Interruptores de Potencia de Media TensinGlosarioANSI American National Standards Institute. Fue organizado para simplificar y estandarizar la produccin y construccin. El efecto generado cuando la corriente es interrumpida entre dos contactos.

Arco

Canal de Descarga de Un componente del extinguidor de arco en un Arco interruptor de baja tensin. Alarga y enfra un arco. Extinguidor de Arco Interruptor Un componente de interruptor. Interrumpe de hecho el flujo de la corriente. Un dispositivo de interrupcin re-utilizable contra sobrecorriente. Despus de disparar la interrupcin del circuito, puede ser reinicializado para proteger el circuito otra vez. La cantidad de corriente que el interruptor puede llevar continuamente a 60 ciclos sin rebasar el lmite de elevacin de temperatura, segn tablas de ANSI. Un transformador reductor que reduce la corriente suministrada a una corriente que puede ser utilizada por componentes de control tales como relevadores y medidores. Tambin Punto Cero. Un punto en la onda sinusoidal de corriente CA en donde el valor es cero. El medio aislante entre dos contactos. Dielctricos tpicos son aire, gas, cermica o gas y cermica. El vaco es el nico dielctrico perfecto. La tensin mxima que un dielctrico puede resistir sin romperse. Un tipo de montaje para interruptores de potencia de media tensin en donde el interruptor puede ser totalmente removido de su compartimiento en rieles de extensin integrados. El componente principal de un interruptor en vaco. Un gabinete de cermica vaco, sellado, con una placa metlica soldada en cada extremo. Un tipo de montaje para interruptores de potencia de media tensin en donde los interruptores se colocan fijamente. Se encuentra habitualmente en aplicaciones para exteriores. Un componente de interruptor de potencia de media tensin. Su funcin primaria es proporcionar un alojamiento aislado, rgido, mecnicamente fuerte en donde se montan los dems componentes. Abreviatura de International Electro-technical Commission. Esta organizacin se relaciona con equipos utilizados internacionalmente.

Corriente Continua

Transformadores de Corriente

Corriente Cero Dielctrico

Resistencia de Dielctrico Montaje Removible

Envoltura

Montaje Fijo

Marco

IEC

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Interruptores de Potencia de Media TensinIEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers. Una organizacin profesional de cientficos e ingenieros cuyo propsito es el progreso de la ingeniera.

Interruptor de Tipo de Un tipo de interruptor de potencia de media tensin que Aire Magntico ya no se usa comnmente. Tensin Mxima La tensin ms alta al cual puede operar el interruptor, de conformidad con las tablas de ANSI. La tensin de operacin en donde se aplica el interruptor de circuito no debe rebasar la tensin mxima nominal de interruptor. Un tipo especfico de interruptor, utilizado en un ensamble de switchgear con un rango de tensin de 1000 volts a 38 kV. El equipo en el ensamble se encuentra separado por barreras metlicas en compartimientos individuales. Se asocia tpicamente con equipo de media tensin. El equipo en el ensamble est alojado pero no necesariamente separado por barreras. Se asocia tpicamente con equipo de baja tensin. Abreviatura de National Electrical Manufacturers Association. Una organizacin de fabricantes de productos elctricos. La cantidad de corriente que el interruptor puede llevar continuamente a 60 ciclos sin rebasar el limite de elevacin de temperatura, segn tablas de IEC. Abre y cierra los contactos de un interruptor. Un dispositivo de distribucin de energa elctrica montado en pared para su uso en aplicaciones comerciales e industriales. Proporciona control de circuito y proteccin contra sobrecorriente para circuitos de luz, calefaccin y energa. La unidad de disparo especfica utilizada con un interruptor de potencia de media tensin. Funciona para detectar una lnea o aparato defectuoso, as como condiciones de sistema peligrosas o indeseables. Una tecnologa de extincin de arco que incluye el uso de gas hexafluoruro de azufre. Una clasificacin del nivel de corriente de cortocircuito trifsica que el interruptor puede interrumpir con seguridad. La corriente de cortocircuito es un valor de la tensin mxima de interruptor (ANSI) o clase de tensin (IEC). Un dispositivo de distribucin de energa elctrica que se encuentra en el piso para uso en aplicaciones comerciales e industriales. Divide grandes bloques de corriente elctrica en bloques ms pequeos de corriente utilizados por equipos elctricos.

Interruptores de Potencia de Media Tensin Ensamble Blindado

Ensamble en Gabinete Metlico NEMA

Corriente Normal

Mecanismo de Operacin Tablero

Relevadores Protectores

SF6 Corriente de Cortocircuito

Switchboard

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Interruptores de Potencia de Media TensinSwitchgear Un ensamble de dispositivos de conmutacin e interrupcin, junto con equipo de control, medicin, proteccin y regulacin. La forma de onda ms severa que el interruptor en vaco debe resistir. El cerebro de un interruptor. Underwriters Laboratory. Un laboratorio independiente que prueba equipo para determinar si cumplen con ciertas normas de seguridad cuando se utilizan apropiadamente. Una tecnologa de extincin de arco. Presenta un par de contactos separables que se encuentran en una envoltura hermtica. Puesto que el entorno en la envoltura de interruptor es el vaco, un arco no puede sostenerse fcilmente. La tensin ms alta al cual puede operar el interruptor, segn tablas de IEC. La tensin de operacin en donde se aplica el interruptor no debe rebasar la clase de tensin nominal del interruptor.

Tensin Transitoria de Ruptura Unidad de Disparo UL

Interruptor en Vaco

Clase de Tensin

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Interruptores de Potencia de Media TensinRespuestas del Repaso 11. Interruptor 2. Marco Mecanismo de Operacin Unidad de Disparo Extinguidor de Arco 3. La respuesta debe decir bsicamente. El relevador protector basado en microprocesador es un dispositivo multifuncional. Puede proporcionar todas las caractersticas de varios relevadores electromagnticos en una caja. Es tambin ms fcil de montar y alambrar. Globalmente, es una inversin menor que una solucin de relevador protector electromagntico. 4. 12, 50, 38 5. Puffer, Arco Rotatorio

Respuestas del Repaso 2

1. IEC Ambos ANSI 2. La respuesta debe decir bsicamente: un ensamble blindado tiene compartimientos internos separados por barreras metlicas. Un ensamble en gabinete metlico no tiene necesariamente barreras de separacin internas. 3. Montaje Fijo, Montaje Removible 4. ANSI, IEC, IEEE y NEMA 5. Tres de las siguientes preguntas: Qu grupo de estndares (ANSI o IEC) aplican al interruptor? Qu tensin mxima (ANSI) o clase de tensin (IEC) se requiere? Qu corriente continua (ANSI) o corriente normal (IEC) se requiere? Qu corriente de cortocircuito se requiere? El interruptor ser montado de manera removible o fija? El interruptor ser utilizado en interiores o en exteriores? Se apilarn los interruptores uno sobre el otro en una estructura vertical, o bien se montarn un interruptor por estructura?

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