Aparamenta de media tensión controla y protege los sistemas de distribución eléctrica entre la utilización de baja tensión y la transmisión de alta tensión. Se utiliza en subestaciones de servicios públicos, fábricas, centros de datos, minas, edificios y plantas de energía renovable. Esta guía compara los diseños aislados por aire y por gas, blindados metálicos y de anillo principal, y explica las capacidades nominales, los disyuntores, la protección, la seguridad contra arcos internos, las pruebas y las adquisiciones.
¿Qué es la aparamenta de media tensión?
Los aparamenta de media tensión son un conjunto de barras colectoras, dispositivos de conmutación, transformadores de medida, relés, circuitos de control, terminales de cable y una envolvente. Los rangos de tensión varían según la norma y el mercado, pero las clases de equipos comunes incluyen 3,6, 7,2, 12, 17,5, 24, 36 y 40,5 kV.
Durante el funcionamiento normal, transporta carga y permite la conmutación. Durante una falla, los transformadores de corriente y de tensión suministran mediciones a los relés de protección, los cuales disparan el interruptor automático. A continuación, las funciones de desconexión y puesta a tierra establecen un estado seguro para el mantenimiento.
Principales tipos de aparamenta de media tensión
Aparamenta con aislamiento de aire
AIS utiliza aire para el aislamiento externo dentro de compartimentos metálicos. Es familiar, inspeccionable y a menudo económico donde hay espacio disponible. Las holguras, la limpieza y el control de la humedad son importantes.
Aparamenta aislada en gas (GIS)
GIS encierra partes energizadas en aislamiento sellado. Proporciona dimensiones compactas y una fuerte protección contra el polvo, la sal y la humedad. Se deben indicar el medio aislante, la especificación de fugas, el impacto ambiental, el monitoreo de presión y la gestión al final de su vida útil.
Diseños híbridos y con aislamiento sólido
El dieléctrico sólido o el aislamiento mixto pueden reducir el uso de gas y el espacio ocupado. Las interfaces, el rendimiento de las descargas parciales, la estrategia de reparación y el reciclaje requieren una revisión minuciosa.
Tabla de comparación rápida y selección
Utilice esta tabla como un repaso rápido de las principales decisiones de ingeniería y adquisiciones explicadas en el artículo.
| Área de decisión | Significado práctico | Qué verificar |
|---|---|---|
| ¿Qué es la aparamenta de media tensión? | La aparamenta de media tensión es un conjunto de barras colectoras, dispositivos de conmutación, transformadores de medida, relés, circuitos de control, terminales de cable y una envolvente. | Los rangos de voltaje varían según la norma y el mercado, pero las clases de equipos comunes incluyen 3,6, 7,2, 12, 17,5, 24, 36 y 40,5 kV. |
| Principales tipos de aparamenta de media tensión | AIS utiliza aire para el aislamiento externo dentro de compartimentos metálicos. | Es familiar, inspeccionable y a menudo económico cuando hay espacio disponible. |
| Construcción con revestimiento metálico y encajonada en metal | La aparamenta eléctrica blindada de metal utiliza barreras metálicas conectadas a tierra entre los compartimentos del disyuntor, la barra colectora, los cables y los de control de baja tensión, típicamente con un disyuntor extraíble. | “Blindaje metálico” es más amplio e puede incluir interruptores fijos, contactores o combinaciones de fusibles. |
| Interruptores automáticos de vacío | Los interruptores de vacío extinguen los arcos eléctricos dentro de botellas selladas y se utilizan ampliamente en equipos de media tensión. | Las clasificaciones importantes incluyen la tensión, la corriente continua, la corriente de corte y de cierre en cortocircuito, la secuencia de operación, la resistencia mecánica y el servicio de conmutación capacitiva o de motores. |
| Unidades Principales de Anillo | Una RMU es una aparamenta compacta para distribución en anillo o radial. | Las vías pueden utilizar interruptores seccionadores bajo carga, combinaciones de interruptor y fusible o disyuntores con relés. |
Construcción con revestimiento metálico y encajonada en metal
Los aparamenta blindados de metal utilizan barreras metálicas conectadas a tierra entre los compartimentos del disyuntor, la barra colectora, el cable y los de control de baja tensión, normalmente con un disyuntor extraíble. “Encapsulado en metal” es más amplio e puede incluir interruptores fijos, contactores o combinaciones de fusibles. Exija la norma aplicable y una construcción verificada en lugar de confiar únicamente en la terminología.
De la LBAJI Armario de distribución KYN28A-12 da servicio a sistemas de clase de 12 kV. Para la clase de 40.5 kV, consulte Aparamenta KYN61-40.5.
Interruptores automáticos de vacío
Los interruptores en vacío extinguen los arcos eléctricos dentro de botellas selladas y se utilizan ampliamente en equipos de media tensión. Las clasificaciones importantes incluyen voltaje, corriente continua, corriente de interrupción y cierre por cortocircuito, secuencia de operación, resistencia mecánica y servicio de conmutación capacitiva o de motores. El interruptor completo incluye el mecanismo, bobinas de disparo/cierre, contactos auxiliares y enclavamientos.
Unidades Principales de Anillo
Una RMU es un aparellaje compacto para distribución en anillo o radial. Las vías pueden utilizar interruptores de carga, combinaciones de interruptores y fusibles, o disyuntores con relés. Es adecuada para la distribución secundaria, subestaciones compactas y colectores de energías renovables donde los equipos sellados y compactos son valiosos.
El Unidad principal de anillo ecológica LBHB-12 es compatible con redes compactas de 12 kV. La Aparamenta bajo envolvente metálica con aislamiento de gas HC-40.5 en anillo aborda aplicaciones compactas de mayor voltaje.
Calificaciones Esenciales
- Tensión asignada y resistencia a los impulsos de frecuencia industrial / de tipo rayo.
- Corriente continua de barras colectoras y alimentadores.
- Corriente de corta duración admisible y duración.
- Corriente admisible de cresta asignada y corriente de cierre del disyuntor.
- Corriente de corte por cortocircuito y ciclo de trabajo del interruptor.
- Clasificación de arco interno, accesibilidad, corriente y duración.
- Grado de protección, temperatura ambiente, altitud y contaminación.
Protección, Medición y Control
La protección puede incluir funciones de sobrecorriente de fase/tierra, direccionales, diferencial de transformador, de motor, de barras y de fallo de interruptor. Las relaciones de los transformadores de corriente (TC), la clase y la carga deben coincidir con los niveles de falta y los requisitos del relé. La tensión de control, la supervisión del circuito de disparo, las comunicaciones, el control remoto y la sincronización horaria deben definirse antes de la fabricación.
Seguridad frente a arcos internos
La clasificación de arco interno indica que un conjunto ensayado controló los efectos de arco especificados para los lados, la corriente y la duración indicados. La instalación debe coincidir con la ventilación y las condiciones de la sala ensayadas. La construcción resistente a los arcos no hace que el trabajo energizado sea seguro; la operación remota, la protección rápida, el mantenimiento y los procedimientos seguros siguen siendo necesarios.
Cómo especificar aparamenta de media tensión
- Proporcione el diagrama unifilar y la filosofía de operación.
- Indique los niveles de tensión, frecuencia, puesta a tierra y aislamiento.
- Proporcione la corriente de carga y la corriente de falla máxima/mínima.
- Disposición de barras, alimentadores y extensión futura.
- Especifique protección, TC/TT, medición y comunicación.
- Indicar los requisitos de arco interno, envolvente y ambientales.
- Definir tamaños de cables, entrada, terminación y funciones del interruptor de puesta a tierra.
- Normas de referencia, ensayos de tipo, pruebas FAT y pruebas en sitio.
Prueba de aceptación en fábrica
Las pruebas de rutina y FAT incluyen inspección visual, continuidad de cableado, pruebas dieléctricas, resistencia del circuito principal, operación mecánica, enclavamientos, inyección de relés, circuitos de disparo/cierre, medición, comunicaciones y alarmas. Los informes de ensayos de tipo deben aplicarse al diseño y a las características nominales ofrecidos.
Instalación y Mantenimiento
Verifique los espacios libres de la sala, la carga del piso, la trayectoria de ventilación de arco, el espacio de curvatura de los cables, la puesta a tierra y el control ambiental. Ponga en servicio la polaridad de los TC, los ajustes de los relés y toda la cadena de disparo. El mantenimiento utiliza inspección, limpieza, resistencia de contactos, comprobaciones de mecanismos, tiempo del disyuntor, diagnóstico de relés, evaluación de aislamiento/descargas parciales y termografía en función del servicio y la condición.
Aparamenta de media tensión resistente a arcos internos y de montaje en superficie
La construcción resistente a arcos se prueba para desviar los efectos de arcos internos lejos de lados accesibles especificados, pero solo cuando las condiciones de instalación, las puertas y las rutas de escape coinciden con el arreglo probado. Los equipos montados en pedestal añaden resistencia a manipulaciones y acceso para cables en exteriores; pueden utilizar interruptores, fusibles, disyuntores o automatización según el servicio del alimentador.
Seccionadores, seccionadores de puesta a tierra y sistemas de barras colectoras
Un seccionador proporciona aislamiento pero normalmente no interrumpe corriente de falta. Un seccionador de puesta a tierra conecta a tierra un circuito aislado para realizar trabajos. El aislamiento de las barras colectoras, las juntas, los soportes y los compartimentos deben soportar el calentamiento continuo y las fuerzas de cortocircuito, al tiempo que permiten la inspección y la ampliación de acuerdo con el plan de servicio.
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.
Solicite al fabricante que identifique al ingeniero responsable, el punto de revisión de los dibujos, el testigo de los ensayos de fábrica, la protección durante el envío, el alcance de la puesta en marcha en el sitio y el tiempo de respuesta de la garantía. Una matriz de responsabilidades clara resulta especialmente importante cuando intervienen un distribuidor regional, un constructor de paneles y un fabricante de equipos originales.
Vídeo técnico neutral
Este vídeo educativo neutro proporciona información general sobre los dispositivos de conmutación; los planos certificados del proveedor y los registros de ensayos controlan el proyecto.
Incluya un plan realista de repuestos y formación para el territorio de servicio previsto. Este debe identificar el tiempo de respuesta, el equipo de prueba, el software de relé, el apoyo para la recuperación de gas o el interruptor de vacío, así como los documentos necesarios tras una intervención en el campo.
