Enclavamientos en celdas de media tensión y RMU

Dónde están los enclavamientos en media tensión

En alta tensión, cada aparato de una bahía es un equipo separado y el enclavamiento se resuelve en el control. En media tensión, el interruptor, el seccionador, la cuchilla de tierra y los compartimentos comparten una envolvente metálica, y el fabricante los enclava dentro del propio equipo. La norma de referencia es IEC 62271-200, para aparamenta bajo envolvente metálica de más de 1 kV hasta 52 kV. En Norteamérica se usa la serie IEEE C37.20.

Lo que el fabricante resuelve son las relaciones dentro de una celda. Lo que queda para el proyecto son las relaciones entre celdas y con otros equipos: dos llegadas y un acople, la celda y el transformador, la celda y el tablero de baja tensión.

Enclavamientos dentro de una celda

IEC 62271-200 establece enclavamientos obligatorios. En términos generales:

1. Parte extraíble. El interruptor solo puede retirarse o insertarse abierto, y solo puede operar en la posición de servicio, en la de prueba o en la de desconectado, nunca en una intermedia.
2. Cuchilla de tierra. Cuando su capacidad de cierre es menor que la corriente de cresta del circuito, debe enclavarse con los aparatos asociados. En celdas con carro, los fabricantes la enclavan con la posición del carro: no cierra con el carro en servicio.
3. Acceso a compartimentos. 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.
4. Seguridad sin tensión auxiliar. Si un enclavamiento no es mecánico, el diseño debe ser seguro aun cuando falte la alimentación de control.

Además están los bloqueos que declara cada fabricante, como la puerta del compartimento de cables con la cuchilla de tierra. La lista completa la trae la matriz de enclavamientos de cada celda, que es lo que se prueba en la recepción. Para las celdas con carro, la guía del carro extraíble y enclavamientos de celdas detalla posiciones, persianas y fallas típicas.

Continuidad de servicio. La categoría LSC de IEC 62271-200 indica 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. La categoría no es un enclavamiento, pero define qué protege el enclavamiento y qué queda con tensión al lado. Lo amplía la guía de celdas de media tensión.

RMU: seccionador de tres posiciones y fusibles

Una unidad de anillo (RMU) típica tiene dos funciones de cable, para entrar y salir del anillo, y una de protección del transformador. Las de cable usan un interruptor-seccionador (IEC 62271-103), y la de transformador un combinado interruptor-seccionador con fusibles (IEC 62271-105) o un interruptor automático con relé.

Seccionador de tres posiciones. En muchas RMU el mismo aparato tiene tres posiciones: cerrado, abierto y tierra. El mecanismo impide pasar de cerrado a tierra sin pasar por abierto, de modo que el enclavamiento entre aparato y tierra es inherente al diseño. Lo que no resuelve es si el cable tiene tensión desde el otro extremo del anillo: eso se verifica con los indicadores de presencia de tensión de la celda antes de pasar a tierra.

Función de transformador con fusibles. El fusible que opera libera un percutor que abre el interruptor-seccionador, de modo que no queda el transformador alimentado por dos fases. Para cambiar fusibles, el acceso al compartimento se enclava con el aparato abierto y con la tierra cerrada; en muchos diseños la tierra actúa a ambos lados del fusible. Lo amplía la guía del fusible de media tensión.

Cierre a tierra. La cuchilla de tierra de una RMU suele tener capacidad de cierre en cortocircuito, clase E1 o E2 de IEC 62271-102. Esa capacidad protege al operador ante un error, pero no autoriza a cerrar sobre tensión.

Enclavamientos entre celdas

Los casos más frecuentes en el proyecto son:

• Dos llegadas y un acople. Para impedir el paralelo de dos fuentes, solo dos de los tres interruptores pueden estar cerrados. Se resuelve con llave atrapada, con contactos auxiliares cableados entre celdas o con la lógica de los relés. Si la transferencia es automática, la lógica también debe respetar esa regla.
• Celda y transformador. El acceso al transformador se enclava con la celda que lo alimenta y con el interruptor de baja tensión si el transformador puede recibir tensión por ese lado. La forma habitual es la llave atrapada tipo Kirk o Castell.
• Celda de medida y de protección general. El acceso a la medida se enclava con la protección general en algunos diseños de acometida.

Estos enclavamientos no vienen de fábrica y son los que más se omiten en las ampliaciones: se agrega una celda o una planta de emergencia y nadie revisa si la secuencia original sigue cubriendo todas las fuentes.

Fallas típicas

• Enclavamiento mecánico forzado para sacar un carro en una emergencia y nunca reparado.
• Puerta de cables que abre sin la tierra cerrada por un pestillo desgastado.
• Contactos auxiliares que no reflejan la posición real y dejan pasar un cierre que debía bloquearse.
• Enclavamiento entre celdas de distintos fabricantes que nunca se cableó.

Cómo se verifica

En la recepción y el mantenimiento se recorre la matriz de enclavamientos del fabricante: cada maniobra prohibida se intenta y debe ser rechazada. Se revisan los indicadores de presencia de tensión, el percutor de los fusibles y los enclavamientos entre celdas del proyecto. Es parte del mantenimiento de celdas de media tensión.

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Referencias

• IEC 62271-200, AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV.
• IEC 62271-103, Switches for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV.
• IEC 62271-105, Alternating current switch-fuse combinations for rated voltages above 1 kV up to and including 52 kV.
• IEC 62271-102:2018, Alternating current disconnectors and earthing switches.
• IEEE C37.20 (serie), aparamenta bajo envolvente metálica.
• Schneider Electric, Electrical Installation Guide, «Interlocks and conditioned operations».

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