Carro extraíble de celdas: posiciones, persianas y enclavamientos

Qué es y dónde se ubica

El carro extraíble es el bastidor con ruedas sobre el que va montado el interruptor, el contactor o un juego de transformadores de tensión dentro de una celda de media tensión. Sus contactos de enchufe (pinzas o tulipas) entran en los contactos fijos de la celda, unos del lado de barras y otros del lado de cables. Al retirarlo se abre una distancia de aislamiento entre el interruptor y la red, que reemplaza a los seccionadores de una bahía de alta tensión.

Ocupa el compartimento del aparato de maniobra, entre el compartimento de barras y el de cables, detrás de la puerta frontal de la celda. La norma de referencia es IEC 62271-200, para aparamenta bajo envolvente metálica de más de 1 kV hasta 52 kV. Vea las celdas de media tensión y el interruptor de media tensión en vacío que normalmente lleva.

Posiciones del carro

IEC 62271-200 define las posiciones de una parte extraíble:

• Servicio (conectado): totalmente conectado para cumplir su función.
• Prueba: con distancia de aislamiento en el circuito principal y con los circuitos auxiliares conectados.
• Desconectado: con distancia de aislamiento en los circuitos de la parte extraíble, que sigue unida mecánicamente a la celda. La norma admite que los circuitos auxiliares no se desconecten; por eso en muchas celdas la posición de prueba y la de desconectado coinciden.
• Retirado: fuera de la celda y separado eléctricamente.

Las partes metálicas del carro deben seguir puestas a tierra en las posiciones de prueba, de desconectado y en cualquier posición intermedia.

Cómo funciona

El operador cierra la puerta, inserta la manivela y gira un husillo que avanza el carro; algunos fabricantes ofrecen carros motorizados para hacerlo a distancia. Al avanzar, el mismo movimiento abre las persianas y los contactos de enchufe entran en los fijos. Al retroceder, las persianas se cierran solas y cubren los contactos que quedan con tensión.

Persianas. La norma pide persianas automáticas, accionadas de forma forzada por el movimiento del carro. En las celdas de clase PM, persianas y tabiques son metálicos y puestos a tierra; en las PI, al menos uno es aislante. Cada juego de persianas se debe poder bloquear cerrado con candado. Si para mantenimiento se trabaja una persiana abierta, el carro no puede volver a servicio hasta restablecer su cierre automático.

Enclavamientos obligatorios según IEC 62271-200:

1. El carro no se inserta ni se retira con el interruptor cerrado.
2. El interruptor solo opera con el carro en servicio, prueba, desconectado, retirado o puesta a tierra, nunca en una posición intermedia.
3. El interruptor no cierra en servicio sin los circuitos auxiliares de apertura automática conectados, y esos circuitos no se desconectan con el interruptor cerrado en servicio.
4. La cuchilla de tierra con capacidad de cierre menor que la corriente de cresta del circuito debe enclavarse con sus seccionadores asociados. En las celdas con carro, los fabricantes la enclavan con la posición del carro: no se cierra con el carro en servicio.
5. Los compartimentos con acceso controlado por enclavamiento solo se abren con la parte interna sin tensión y aterrizada, o con el carro desconectado y las persianas cerradas.

Si los enclavamientos no son mecánicos, el diseño debe ser seguro aun sin tensión auxiliar. Los demás bloqueos, como la puerta de cables con la cuchilla de puesta a tierra, son los que declara el fabricante.

Continuidad de servicio (LSC). La categoría LSC dice qué sigue energizado al abrir un compartimento: LSC1 obliga a desenergizar más que la propia celda; LSC2 permite abrir un compartimento con las barras energizadas, y en LSC2B, al abrir el compartimento del interruptor, también el compartimento de cables de esa misma celda puede seguir energizado.

Diferencias por nivel de tensión

• Baja tensión: los interruptores de bastidor abierto extraíbles tienen posiciones equivalentes (conectado, prueba y desconectado) dentro del tablero; vea el interruptor de baja tensión.
• Media tensión: el carro es la solución dominante en celdas aisladas en aire. En celdas aisladas en gas y RMU el interruptor es fijo y el aislamiento lo da un seccionador de tres posiciones.
• Alta y extra alta tensión: no hay carro. La distancia de aislamiento la dan los seccionadores de la bahía, y los enclavamientos se resuelven en el controlador de bahía o en lógica cableada.

Cableado con protección y control

• Contactos de posición del carro (servicio y prueba) al relé, al controlador y al SCADA.
• Conector de baja tensión del carro, que lleva las bobinas de cierre y disparo, motor de carga de resortes y contactos 52a y 52b.
• Permisivos de cierre: el relé o el control solo cierran si el carro está en una posición final.
• Pruebas funcionales: con el carro en prueba se verifican el cierre y el disparo desde la protección sin energizar la salida.

Fallas comunes y qué revisar primero

• El carro no entra: interruptor cerrado, cuchilla de tierra cerrada, conector de baja tensión suelto o persiana trabada.
• El interruptor no cierra: contacto de posición desajustado; el control cree que el carro está en una posición intermedia.
• Calentamiento en las pinzas: inserción incompleta, presión de contacto baja o falta de limpieza y grasa.
• Persiana que no cierra: varillaje roto o doblado. Es un riesgo directo para el personal.
• Enclavamiento forzado para sacar un carro en emergencia y nunca reparado.

Pruebas y mantenimiento

• ciclos de inserción y extracción con la fuerza normal, sin forzar;
• cada enclavamiento de la matriz del fabricante, intentando la maniobra prohibida;
• apertura y cierre de persianas y su bloqueo con candado;
• resistencia de contactos del circuito principal, incluidas las pinzas;
• contactos de posición y señales en el relé y el SCADA;
• cierre y disparo en posición de prueba y luego en servicio;
• limpieza, lubricación según el fabricante y termografía por ventanas infrarrojas.

Las pruebas del interruptor del carro están en la página de pruebas a interruptores de potencia.

Pruebas y configuración con Tiza Group

En Tiza Group probamos carros, enclavamientos e interruptores en sitio, en celdas de media tensión de subestaciones, industria y plantas solares. Escríbanos para coordinar las pruebas. Si los permisivos de cierre o las señales del carro pasan por el relé o el controlador, también los revisamos con la configuración remota de relés.

Referencias

• IEC 62271-1, Equipos de alta tensión: especificaciones comunes.
• IEC 62271-200, Aparamenta bajo envolvente metálica de 1 kV a 52 kV.
• IEC 62271-100, Interruptores automáticos de corriente alterna.
• IEEE C37.20.2, Tableros metal-clad.

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