Aparamenta aislada en gas (GIS) y aparamenta aislada en aire realizan las mismas funciones fundamentales —conmutación, protección, aislamiento y distribución—, pero utilizan diferentes enfoques de aislamiento. La GIS encierra las partes principales en módulos sellados de gas u otro aislamiento alternativo. La AIS se basa principalmente en espacios de aire dentro de envolventes metálicas o subestaciones abiertas. Esta guía compara el espacio ocupado, la fiabilidad, el mantenimiento, el medio ambiente, la seguridad y el costo del ciclo de vida.
¿Qué es la aparamenta aislada en aire?
La AIS utiliza aire atmosférico como el aislamiento externo principal entre las partes energizadas y tierra. La AIS interior de media tensión comúnmente tiene compartimentos separados para el interruptor, las barras colectoras, los cables y baja tensión. La AIS exterior de alta tensión utiliza conductores de barras y equipos separados por distancias de aislamiento al aire libre.
Sus ventajas incluyen una construcción visible, un mantenimiento familiar, un acceso más fácil a los componentes y, a menudo, un menor costo inicial del equipo. Sus desventajas son una huella más grande y una mayor sensibilidad al polvo, la sal, la humedad, la condensación y los animales pequeños si el recinto o el edificio no está controlado.
¿Qué es una aparamenta aislada con gas?
La aparamenta compacta aislada en gas (GIS) encierra los conductores primarios, los dispositivos de maniobra y las barras colectoras dentro de compartimentos sellados y conectados a tierra. El medio aislante controlado permite distancias de separación menores, lo que crea equipos compactos resistentes a la contaminación externa. La tecnología GIS es común donde la tierra es costosa, el espacio es limitado o el entorno es severo.
Comparación entre SIG y SIA
| Factorizar | SIG | SIA |
|---|---|---|
| Huella | Compacto | Más grande |
| Exposición ambiental | Piezas principales selladas | Más expuesto al aire y a la contaminación |
| Acceso visual | Limitado | Mayor |
| Mantenimiento primario rutinario | A menudo más bajo | Por lo general, más accesible |
| Servicio especializado | Habilidades en gas/módulos sellados | Habilidades convencionales con aislamiento de aire |
| Costo del equipo inicial | A menudo más alto | A menudo más bajo |
| Costo del terreno/edificio | A menudo, un costo de huella menor | Mayor necesidad de espacio |
Huella y distribución
La GIS puede reducir drásticamente el ancho de la bahía y el área del edificio. Sin embargo, la huella total del proyecto debe incluir las terminaciones de cables, las zonas de gas, el alivio de presión, el espacio para izaje y las futuras ampliaciones. La AIS necesita una mayor distancia eléctrica pero puede ofrecer un acceso directo y conexiones de edificios más sencillas.
Fiabilidad en entornos hostiles
La aparamenta compacta aislada en gas (GIS) sellada resulta atractiva para zonas con salinidad costera, contaminación industrial, polvo, alta humedad y emplazamientos subterráneos confinados. La aparamenta aislada en aire (AIS) también puede funcionar de forma fiable cuando el cerramiento, los calefactores, la ventilación, la línea de fuga y el mantenimiento se adaptan al entorno. Ninguna de las dos tecnologías compensa un sellado deficiente de los cables ni un control inadecuado de la sala.
SF6 y consideraciones ambientales
El SF6 tiene excelentes propiedades dieléctricas y de extinción de arcos, pero un impacto muy elevado en el calentamiento global. Los proyectos que utilizan SF6 deben definir límites de fugas, control de densidad, manipulación capacitada, recuperación, informes y tratamiento al final de la vida útil. Las normativas difieren y siguen evolucionando.
Los diseños alternativos utilizan mezclas de gases con menor PCA, aire limpio, interrupción por vacío y aislamiento sólido. El término “libre de SF6” no demuestra automáticamente una superioridad ambiental general; compare el medio aislante, el uso de materiales, las pérdidas, la vida útil, la reparabilidad y el reciclaje.
Mantenimiento y Diagnóstico
El mantenimiento de AIS incluye limpieza, inspección de aislamiento, servicio del mecanismo, resistencia de contactos, tiempo del interruptor, termografía y evaluación de descargas parciales. GIS reduce la exposición de las partes primarias, pero requiere controles de densidad/presión, monitoreo de fugas, servicio del mecanismo e intervención especializada si falla un componente interno sellado.
Arco interno y seguridad del operador
Tanto los sistemas GIS como AIS pueden someterse a ensayos de comportamiento frente a arco interno. Especifique los lados accesibles, la corriente de arco, la duración y las condiciones de instalación. Los conductos de alivio de presión y el volumen del local deben coincidir con la disposición ensayada. La clasificación de arco interno reduce las consecuencias bajo condiciones definidas, pero no sustituye al aislamiento, la puesta a tierra, el telemando y los procedimientos de trabajo seguro.
Costo del ciclo de vida
Compare el equipo, terreno/edificio, instalación, cortes de servicio, mantenimiento, gestión de gas, repuestos, capacitación y eliminación. Las GIS pueden justificar un mayor precio de compra al reducir la huella y el mantenimiento ambiental. Las AIS pueden ofrecer un menor costo y una reparación más sencilla donde el espacio y las condiciones sean favorables.
Opciones de producto
Para AIS con blindaje metálico convencional de 12 kV, revise Armario de distribución KYN28A-12. Las redes compactas selladas pueden utilizar el Unidad principal de anillo ecológica LBHB-12. Para aplicaciones de 40.5 kV, compare KYN61-40.5 AIS con Aparamenta bajo envolvente metálica con aislamiento de gas HC-40.5 en anillo.
Lista de verificación de selección
- Tensión, corriente, aislamiento y valores nominales de fallo.
- Espacio/terreno disponible y ampliación futura.
- Contaminación, humedad, altitud y temperatura.
- Requisitos de arco interno y alivio de presión.
- Protección, cable e interfaces de comunicación.
- Normativa local sobre gas y objetivos medioambientales.
- Habilidades de mantenimiento, repuestos y estrategia de paradas.
- Costo del ciclo de vida completo y plan de fin de vida útil.
Principales componentes de la aparamenta aislada en gas
GIS integra barras colectoras, disyuntores, seccionadores, interruptores de puesta a tierra, transformadores de corriente, transformadores de tensión, interfaces de cables o pasatapas y compartimentos de gas en envolventes metálicas conectadas a tierra. El control de densidad o presión, los enclavamientos y los dispositivos de alivio forman parte del sistema de seguridad primario.
Preguntas que hacer antes de elegir un SIG
Confirme las necesidades de huella y extensión, la política de gas o aislamiento alternativo, las garantías de fugas, los informes ambientales, los módulos de repuesto, las interfaces de cables, la estrategia de interrupciones y la capacidad de servicio local. El tamaño compacto es valioso, pero el acceso durante el ciclo de vida y las futuras adiciones de celdas pueden dominar la decisión del proyecto.
Referencias técnicas y lecturas adicionales
Las siguientes fuentes independientes respaldan las normas, la terminología, los cálculos y el contexto de seguridad analizados en esta guía:
- norma de aparamenta bajo envolvente metálica IEC 62271-200 — Alcance, clasificaciones, condiciones de servicio, ensayos de arco interno, enclavamientos y requisitos para aparamenta bajo envoltura metálica de corriente alterna de hasta 52 kV.
- Guía IEEE C37.121 para subestaciones unitarias con aparamenta — Guía de coordinación para las secciones de aparamenta y transformadores en subestaciones unitarias trifásicas.
- Requisitos de seguridad de energía eléctrica de OSHA — Requisitos de seguridad para trabajos de construcción relacionados con equipos de transmisión y distribución de energía eléctrica.
