El disyuntor de alto voltaje (también conocido como interruptor de cuchilla de alto voltaje o interruptor de cuchilla de aislamiento) es uno de los equipos de conmutación de alto voltaje básicos y más utilizados en plantas de energía y subestaciones. Su función principal se puede resumir en una frase: no interrumpe la corriente y su única función es aislar completamente el equipo de la fuente de alimentación durante el mantenimiento, proporcionando un ambiente de trabajo seguro para los trabajadores de mantenimiento.
Debido a que no tiene extintor de arco, nunca debe operar bajo carga y debe usarse en conjunto con un disyuntor de alto voltaje.
I. ¿Cómo se ve?
La estructura del disyuntor de alto voltaje es muy simple. Consta de las siguientes partes:
Interruptor de cuchilla conductora: una hoja de metal que gira o se mueve hacia arriba y hacia abajo. Inserta contactos fijos cuando está cerrado y separa cuando está abierto.
Punto de contacto fijo: Punto de contacto fijo, normalmente conectado a una fuente de alimentación.
Soporte de aislamiento (aislante de porcelana): Soporta las partes conductoras y proporciona aislamiento al piso. Los aisladores de porcelana de tipo exterior-también tienen faldones cerámicos para protección contra la lluvia.
Mecanismo de accionamiento: funcionamiento manual o eléctrico, interruptor de cuchilla de accionamiento.
Los tipos comunes para exteriores incluyen unipolar, bipolar y tripolar. Los disyuntores-de una sola columna ocupan un área pequeña y se usan más comúnmente en subestaciones de voltaje ultra-alto (110 kV y superiores). Los disyuntores de tipo dos-columna tienen una estructura simple y un costo bajo. Se encuentran comúnmente en sistemas de 110 kV.
ii. Sus tres funciones principales
Función 1: Aislamiento de energía-Esta es la función más importante e irreemplazable del suministro de energía.
Durante el mantenimiento de equipos eléctricos, el equipo y la fuente de alimentación deben estar completamente desconectados. Si bien los disyuntores de alto voltaje pueden interrumpir la corriente, sus contactos están sellados en una cámara de extinción de arco, por lo que no puede ver dónde está el disyuntor y no está seguro de si realmente está roto.
Sin embargo, cuando se enciende un interruptor de desconexión, hay un espacio de desconexión notable entre el interruptor de cuchilla y el punto de contacto fijo (la distancia de apertura no es inferior a 160 mm, o el ángulo no es inferior a 65 grados), lo que es una confirmación visual de que "se ha cortado la energía". El avance visible es el "salvavidas" para los trabajadores de mantenimiento.
Por lo tanto, en una subestación, se instala un conjunto de interruptores a cada lado del disyuntor-uno que proporciona doble protección antes de que el disyuntor aísle el suministro de energía y el otro que brinda doble protección después de que el disyuntor evita el suministro de energía inversa.
Función 2: Operación del interruptor: cambia la forma de operación del sistema de energía.
En un sistema de doble barra, es necesario conmutar la línea de la barra A a la barra B. Esto se hace con un interruptor desconectado y disyuntores, operando en secuencia para "mover" la línea a otra barra. Esta operación, llamada conmutación, es el segundo uso más importante de los seccionadores.
Otras aplicaciones, como conectar barras colectoras de reserva, desviar el bus y cambiar la configuración del cableado del sistema, dependen de la desconexión del interruptor.
Función 3: cambiar circuitos de corriente pequeños-no completamente incapaz de manejar la corriente
Si bien los interruptores de desconexión no pueden cortar la corriente de carga ni la corriente de cortocircuito-, pueden activar de forma segura algunas corrientes muy pequeñas:
Interruptores y conexión de circuitos de transformadores de tensión y descargadores de sobretensiones.
Conmutación y conexión de corriente cargada de barras colectoras descargadas.
Interruptores y conexiones para transformadores descargados con corriente de excitación que no exceda los 2 A (el tipo exterior solo puede encender 560 kVA y menos, el tipo interior solo puede encender 320 kVA y menos)
Interruptor de corriente por condensador y conexión a líneas descargadas hasta 5A (10kV y hasta 5km de longitud)
Estas operaciones no producen arcos potentes y el interruptor seccionado es perfectamente capaz de manejarlos.
III. Su característica más importante: Sin extintor de arco.
La diferencia fundamental entre un disyuntor y un disyuntor es:
Elementos de comparación: interruptor de desconexión de alto-voltaje, disyuntor de alto voltaje
Extintores de arco: Ninguno, Sí (vacío/SF6/aceite)
¿Puede interrumpir la corriente de carga? No, lo es
¿Puede interrumpir la corriente de cortocircuito-? No, lo es
¿Hay puntos de desconexión claros? Sí, visible a simple vista, no (contacto en la cámara de extinción de arco)
Secuencia de operación: El disyuntor debe operarse después de abrirse y puede operarse directamente bajo carga.
Como no hay extintor de arco, si el interruptor de desconexión se activa bajo carga, se producirá un arco fuerte cuando se separe el contacto. Dicho arco no se puede extinguir en el aire y puede resultar en arcos voladores (donde son lanzados a otras fases o al suelo), provocando cortocircuitos en ambas fases, quemados de equipos e incluso poniendo en peligro la vida de los operadores.
Por lo tanto, existe una ley de hierro en el sistema eléctrico: está prohibido abrir o cerrar el interruptor de apagado bajo carga.
IV. INTRODUCCIÓN Secuencia operativa-Los pasos de inicio y finalización no se pueden revertir
Dado que los disyuntores no funcionan bajo carga, existe una secuencia estricta de operaciones entre disyuntores y disyuntores, con mecanismos de enclavamiento para evitar un mal manejo:
Cuando esté enchufado (conecte el seccionador y luego apague el disyuntor):
Primero apague el interruptor de desconexión del lado de la barra colectora.
Luego cierre el interruptor de desconexión del lado del cable.
Finalmente, apague el disyuntor.
Cuando se corta la energía (rompa el disyuntor, luego rompa el interruptor):
Desconecte el disyuntor.
Luego desconecte el interruptor de desconexión del lado-de la línea.
Finalmente, desconecte el interruptor de desconexión en el costado del autobús. Dar marcha atrás significa romper el interruptor bajo carga, lo que puede provocar un accidente grave.
V. Distinciones entre tipos interiores y exteriores.
Tipo de interior (Serie GN):
Montaje vertical con contacto fijo en la parte superior. Distancia pequeña entre fases, solo puede conmutar transformadores descargados de 320 kVA y menos. Utilizado para aparamenta interior.
Tipo exterior (Serie GW):
La instalación horizontal, el aislador cerámico y el faldón cerámico brindan protección contra la lluvia. Solo se pueden encender/apagar transformadores vacíos de 560 kVA o menos. Utilizado en subestaciones abiertas.
VI. INTRODUCCIÓN Resumiendo en una frase
Interruptor de corte de alto voltaje=Interruptor de cuchilla de alto voltaje sin capacidad de extinción de arco pero con corte significativo. No corta la corriente, simplemente "aísla la energía"; no proporciona protección, solo asegura que puedas ver "se cortó la energía". Es el compañero perfecto para disyuntores y un interruptor que salva vidas para los trabajadores de mantenimiento.
