Unidades principales de distribución eléctrica (RMUs) Son conjuntos compactos de media tensión utilizados para conmutar, proteger y segmentar alimentadores de anillo o radiales. Un RMU normalmente combina interruptores de corte de carga, un interruptor de tierra, terminaciones de cable y, cuando sea necesario, un conector de corte o desconexión de circuito. Esta guía explica los estados operativos, las especificaciones, la protección, la instalación, el mantenimiento y las decisiones de adquisición de los RMU para redes de distribución.
Selección de RMU en resumen
- Antes de comparar los modelos, confirme la tensión, la corriente continua, la resistencia a cortos circuitos y la función de interrupción de averías.
- Adapte el sistema de aislamiento y el recinto de RMU a la humedad, el polvo, la sal, la altitud y las condiciones de acceso.
- Los interruptores de anillo de coordinación, la protección del transformador, el cableado de puesta a tierra y la indicación remota se muestran en el diagrama de una sola línea.
¿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.
Secuencia operativa de RMU y sistemas de bloqueo
Antes de activar una RMU, verifique que el horario de conmutación aprobado identifique las posiciones de la fuente de alimentación, la carga alimentadora, el desconectador del transformador y el interruptor de tierra. Un circuito de anillo típico está abierto en un punto durante el funcionamiento normal, y luego se cierra en otro punto tras una interrupción para restablecer la alimentación. El sistema de interbloqueo debe impedir que el interruptor de tierra se cierre sobre un cable alimentado y evitar que un interruptor de desconexión de carga se active fuera de su funcionamiento nominal. Las indicaciones clave deben estar visibles localmente y, cuando se especifique, a través de contactos remotos.
Las configuraciones de protección no son intercambiables entre un RMU y el relé de derivación. Una conexión de derivación con fusible puede utilizar una curva de fusible coordinada con el arranque del transformador, mientras que una conexión de derivación con interruptor de circuito requiere ajustes de captación, retardo de tiempo y fallo de tierra del relé. Confirme la unión del cable con la pantalla, la colocación del CT en secuencia cero y la filosofía de fallo de tierra de la empresa de servicios públicos. Registre las configuraciones finales en el dibujo final.
Lista de verificación de instalación y puesta en marcha
Verifique la base, el anclaje, el taladro de cable, el radio de flexión mínimo, el kit de identificación de fases y de terminación antes de que llegue la RMU. Mantenga el nivel del recinto y proteja las juntas de polvo y humedad durante la instalación de cables. Durante la puesta en marcha, verifique los registros de par, la resistencia a la temperatura, la resistencia a la presión, el funcionamiento mecánico, los sistemas de bloqueo, la secuencia de fases, la continuidad de la tierra y las indicaciones remotas. Realice pruebas de alta tensión o de resistencia solo con el método aprobado, los límites de prueba y los controles de aislamiento.
En los RMUs de aislamiento por gas, registre el medio indicador, la densidad o la presión del termopar y cualquier contacto de alarma. No libere gas ni abra un compartimento sellado sin el procedimiento del fabricante y el personal capacitado. En los diseños de aislamiento sólido o aéreo, inspeccione las cerraduras, los barreras, los calentadores y los controles contra la condensación. El intervalo de mantenimiento debe ajustarse a las necesidades de servicio y al entorno, en lugar de seguir un calendario genérico.
Mantenimiento y diagnóstico de fallas
El mantenimiento rutinario incluye la inspección visual, la limpieza de los compartimentos de los cables, el funcionamiento de los interruptores, la comprobación del funcionamiento del interruptor de tierra, la inspección de los indicadores de fusible y la verificación de las etiquetas. Investigue un aviso de descarga parcial, una temperatura anormal, una pérdida de presión, humedad o un disparo inesperado de la protección antes de devolver la unidad al servicio. Una sección de anillo defectuosa suele ser aislable mientras que la sección sana permanece en funcionamiento, pero el plan de conmutación debe ser aprobado y el cable defectuoso debe ser comprobado como muerto.
Al especificar una RMU, solicite evidencia de pruebas de tipo, registros de pruebas rutinarias, clasificación interna por arco si es necesario, disponibilidad de repuestos, respuesta al servicio y instrucciones para el final de vida útil. Compare el costo total de instalación (accesorios de cable, obras civiles, protección, monitoreo y capacitación), no solo el precio del enchufe. Estas verificaciones reducen el riesgo de elegir una unidad compacta que no pueda ser mantenida de forma segura en la red real.
Vídeo técnico neutral
Este vídeo educativo neutral proporciona información básica sobre el funcionamiento de los dispositivos de puesta a tierra de media tensión. Use los dibujos del proyecto, el manual del fabricante y los procedimientos de personal cualificado para la puesta en marcha real del RMU.
Por último, documente el punto de apertura normal, el trayecto de suministro alternativo, los puntos de puesta a tierra y la autoridad de conmutación en un diagrama de red simple. Un diagrama claro ayuda a los operadores a restablecer el suministro sin cerrar involuntariamente dos fuentes. Incluya el número de serie de la RMU, los identificadores de cable, los ajustes de protección y la fecha de prueba más reciente para que el equipo de campo pueda identificar el compartimento correcto antes de comenzar la obra.
