Gabinete de mando del interruptor: partes y funciones

Qué es y dónde está

El gabinete de mando (o gabinete de control) es la caja metálica, normalmente al pie de la estructura del interruptor de alta tensión, que reúne los componentes de control del equipo. Recibe los cables del tablero de control y protección de la subestación y los reparte a las bobinas, al motor, a los contactos auxiliares y a los instrumentos del interruptor. Es la frontera de suministro: hasta la bornera del gabinete llega el fabricante del interruptor; de ahí al tablero, el diseño de la subestación.

En los interruptores de mando tripolar hay un gabinete común con el mecanismo. En los de mando monopolar, típicos de extra alta tensión, cada polo tiene su gabinete de mecanismo (con el motor, el monitor de densidad de SF6 y la calefacción) y un gabinete central concentra el control.

Qué contiene

A partir de los catálogos de fabricantes y de especificaciones de transmisoras, un gabinete de alta tensión suele contener:

• Selector local/remoto (43L/R; en IEEE C37.2 el 43 es el dispositivo selector o de transferencia manual), a veces con una posición «fuera» que impide toda maniobra. Una especificación de 420 kV exige que el selector corte también los dos polos de la alimentación de corriente continua de los circuitos de mando.
• Pulsadores o maneta de abrir y cerrar para mando local.
• Indicador mecánico de posición y contador de maniobras.
• Indicación de resorte cargado o de presión del mecanismo.
• Relé antibombeo en el circuito de cierre.
• Circuito de discrepancia de polos con temporizador, en interruptores de mando monopolar.
• Bloque de contactos auxiliares libres de tensión (por ejemplo, 9 NA, 9 NC y 1 de paso en un catálogo; 10 NA, 10 NC y 1 de paso en una especificación).
• Interruptores miniatura (MCB) para motor, calefacción, iluminación y tomacorriente; en algunos modelos, supervisión del tiempo de marcha del motor y de la corriente de calefacción.
• Calefactores anticondensación con termostato.
• Borneras marcadas, con secciones mayores para los circuitos de disparo, cierre y motor.
• Lámpara, tomacorriente y candado, para facilitar el trabajo y evitar maniobras no autorizadas.

Cómo funciona

El gabinete no hace una sola cosa: organiza el camino de cada orden. Una orden de cierre remota entra por la bornera, pasa por el selector en «remoto», por los enclavamientos (resorte cargado, densidad suficiente, relé de bloqueo repuesto), por el antibombeo y llega a la bobina de cierre. Una orden de disparo de la protección entra por su propia bornera y va directa a cada bobina de disparo por su circuito de corriente continua. Las señales (posición, resortes, gas, motor, calefacción, discrepancia) salen por contactos libres de tensión hacia el controlador de bahía y el SCADA.

El selector local/remoto define quién manda las maniobras. En la práctica más extendida, los disparos de protección se cablean a las bobinas sin pasar por el selector, para que el interruptor abra ante una falla aunque esté en «local»; algunas especificaciones hacen que la posición «fuera» bloquee toda maniobra. Lo que haga cada posición debe quedar escrito en los planos y probarse.

Diferencias por nivel de tensión

• Baja tensión: no hay gabinete; los accesorios de mando (bobinas, motor, contactos) van en el propio interruptor y el control está en el tablero.
• Media tensión: la caja de mando del interruptor contiene el mecanismo, las bobinas, el antibombeo, los contactos auxiliares y el contador. El selector, los pulsadores y los MCB van en el compartimento de baja tensión de la celda de media tensión.
• Alta tensión: un gabinete común con el mecanismo, como en el interruptor de tanque vivo.
• Extra alta tensión: un gabinete por polo más un gabinete central, con discrepancia de polos y cableado entre polos que el fabricante suministra con conectores.

Datos que se definen

• Tensiones de mando, motor y calefacción, y sus tolerancias. Una especificación de 420 kV pide −15 % / +10 % para los circuitos de mando y −30 % / +10 % para las bobinas de disparo.
• Grado de protección del gabinete; una especificación pide IP55.
• Número de contactos auxiliares libres.
• Secciones de cable admitidas por las borneras: en una especificación, 2,5 mm² para señales, 4 mm² para disparo y cierre, y 10 mm² para el motor.

Cableado con protección y control

Entre el gabinete y el tablero de control corren varios grupos de cables: mando de cierre y apertura desde el controlador de bahía, los dos circuitos de disparo de las protecciones principal y de respaldo, alimentaciones de corriente continua para mando y motor, corriente alterna para calefacción e iluminación, y señales de vuelta. Conviene que cada circuito de disparo vaya con su propia alimentación y, cuando el diseño lo pide, en cables separados, para que un daño en un cable no deje a la bahía sin los dos disparos. En las subestaciones digitales, una unidad de interfaz junto al interruptor puede convertir estas señales a mensajes IEC 61850, pero el gabinete y su lógica cableada siguen existiendo.

Fallas y qué revisar primero

• No responde a mando remoto: selector en local, MCB de mando abierto, enclavamiento activo u orden que no llega a la bornera.
• Alarma de discrepancia de polos: un polo no siguió a los otros; revise mecanismo y contactos auxiliares de ese polo. Ver la prueba de discrepancia de polos.
• Tierra en el sistema de corriente continua: humedad en el gabinete, calefacción apagada o sello dañado.
• Motor que no para o alarma de tiempo de motor: final de carrera del resorte o protección del motor.
• Contador que no avanza: mecanismo del contador o su accionamiento.

Pruebas y mantenimiento

En las pruebas de interruptores de potencia se verifica el gabinete completo: maniobras local y remota, selector en cada posición, antibombeo, discrepancia de polos, bloqueos por resorte y por gas, calefacción y termostato, y cada señal hasta el controlador y el SCADA. En el mantenimiento se revisan sellos, apriete de bornes, calefacción, iluminación y la limpieza interior.

Pruebas y configuración con Tiza Group

En Tiza Group verificamos en sitio el gabinete de mando y todas sus señales hasta el SCADA: cuéntenos qué equipo tiene. Si los mandos o las señales no llegan bien al controlador de bahía, hacemos la configuración remota de relés y controladores de las principales marcas.

Referencias

• IEC 62271-1, Aparamenta de alta tensión: especificaciones comunes (circuitos auxiliares y de mando).
• IEC 62271-100, Interruptores automáticos de corriente alterna.
• IEC 60529, Grados de protección proporcionados por las envolventes (código IP).
• IEEE C37.2, Números de función de dispositivos.

Preguntas frecuentes