El interruptor-seccionador de media tensión abre y cierra corrientes de carga, cierra sobre un cortocircuito y, abierto, da una distancia de seccionamiento. No interrumpe cortocircuitos: para eso se combina con fusibles limitadores (IEC 62271-105) o se reemplaza por un interruptor. En las RMU suele ser un equipo de tres posiciones: cerrado, abierto y puesto a tierra.
Qué es y dónde se ubica
El interruptor-seccionador de media tensión (en inglés, switch-disconnector o load-break switch) es un aparato de maniobra que cumple dos funciones: abre y cierra corrientes de servicio y, cuando está abierto, garantiza una distancia de seccionamiento como la de un seccionador. Su norma es IEC 62271-103, que cubre los interruptores de más de 1 kV hasta 52 kV. Su función de seccionamiento se verifica además con IEC 62271-102.
Está en las celdas de anillo de las redes de distribución (RMU, Ring Main Unit), en las celdas de entrada de clientes industriales y en las salidas a transformadores de distribución. A diferencia del interruptor de media tensión en vacío, no interrumpe cortocircuitos. Puede cerrar sobre uno, porque tiene poder de cierre asignado, pero la falla la despeja un fusible o un interruptor aguas arriba.
Partes principales
- Contactos principales y, en los diseños aislados en gas, un sistema de extinción que hace girar el arco para que no se fije en un punto. Otros diseños usan cámaras de vacío o corte en aire.
- Mecanismo de resorte, que da una velocidad de maniobra independiente del operador. En los combinados con fusible es de energía almacenada: tiene resortes de cierre y apertura cargados.
- Cuchilla de puesta a tierra, independiente o integrada en un seccionador de tres posiciones.
- Fusibles limitadores con percutor, en las salidas de transformador.
- Enclavamientos mecánicos, indicadores de posición, contactos auxiliares y, como opción, motor y bobina de disparo (shunt release).
- Envolvente, que en las RMU de gas es un tanque sellado.
Cómo funciona
Maniobra de carga. El operador carga el resorte con la palanca o el motor lo hace; al liberarse, el resorte mueve los contactos a velocidad constante. Al abrir, el arco se alarga y se enfría en el medio de extinción hasta que se apaga en un cero de corriente. Después queda la distancia de seccionamiento.
Seccionador de tres posiciones. En muchas RMU, un eje con las cuchillas de contacto gira entre tres posiciones: CERRADO (contactos sobre la barra), ABIERTO y PUESTO A TIERRA (contactos sobre el punto de tierra). Como la barra y la tierra están en lados opuestos del recorrido, es físicamente imposible cerrar a barra y a tierra a la vez. Para pasar de cerrado a tierra hay que detenerse en abierto: el frente de mando lo obliga y tiene accesos separados para la función de seccionar y la de tierra.
Combinado interruptor-fusible (IEC 62271-105). Los fusibles amplían la capacidad de corte del conjunto más allá de la del interruptor. La secuencia es esta:
- Ante una falla alta, los fusibles limitan la corriente antes de su primera cresta y la cortan.
- El percutor del primer fusible que opera libera el mecanismo, y el interruptor-seccionador abre los tres polos.
- Con corrientes de falla bajas, por encima de la corriente mínima de fusión pero por debajo del poder de corte mínimo del fusible, el percutor hace que el interruptor complete la interrupción.
La corriente de transferencia es el valor en que fusible e interruptor se reparten el corte: por encima la despejan los fusibles y por debajo el interruptor, disparado por el percutor. Cada combinado se certifica con una lista de fusibles de referencia que da su fabricante.
- ¿La corriente de falla supera la corriente de transferencia?
- SíLos fusibles limitan la corriente y la cortan; el percutor del primer fusible abre los tres polos del interruptor-seccionador
- NoPor encima de la corriente mínima de fusión, el percutor dispara el interruptor-seccionador, que completa la interrupción
Variantes y diferencias con otros niveles
- Interruptor-seccionador de uso general: maniobra todas las corrientes que define la norma para redes de distribución (carga, anillo cerrado, cables en vacío, falla a tierra).
- De uso limitado y de uso especial: solo algunas de esas maniobras, o maniobras particulares como bancos de condensadores o motores.
- En SF6, vacío o aire, según el fabricante y la instalación.
En alta y extra alta tensión el interruptor-seccionador prácticamente no existe como tal. Allí se usa el seccionador de alta tensión, que no corta carga, junto con un interruptor de potencia. La protección del transformador con fusibles se explica en el artículo del fusible de media tensión, y el conjunto de la celda en celdas de media tensión.
Valores asignados y placa
En la placa del interruptor-seccionador se leen, entre otros:
- tensión asignada (Ur), niveles de aislamiento (Ud y Up) y corriente asignada (Ir);
- corriente de corta duración admisible (Ik) con su duración (tk) y corriente de cresta (Ip);
- poder de cierre en cortocircuito (Ima);
- corrientes de corte: carga principalmente activa (Iload), anillo cerrado (Iloop), carga de cables (Icc), falla a tierra (Ief1) y carga de cables y líneas con falla a tierra (Ief2);
- clases de endurancia: mecánica (M1 o M2), eléctrica (E1, E2 o E3) y de maniobra capacitiva (C1 o C2).
Por ejemplo, un fabricante declara para su seccionador de tres posiciones las clases M1 (1000 maniobras mecánicas), E3 (100 maniobras con la corriente de carga y 5 cierres sobre cortocircuito) y C2. La cuchilla de tierra tiene sus propias clases según IEC 62271-102. Los combinados añaden la corriente de transferencia y la potencia máxima del transformador protegido.
Integración con protección y control
El interruptor-seccionador no tiene relé propio. Lo disparan el percutor del fusible o una bobina de disparo, por ejemplo por la temperatura del transformador. Los contactos auxiliares informan la posición de la función de seccionar y de la de tierra al controlador, la RTU o el SCADA.
En IEC 61850 se modela con el nodo lógico XSWI (posición del aparato), CSWI (mando) y CILO (enclavamiento). Cuando la RMU se telecontrola, el motor y los contactos auxiliares deben estar bien cableados y la lógica de enclavamiento debe ser coherente con la mecánica.
La RMU y sus pruebas
Una RMU (Ring Main Unit) es un conjunto compacto de celdas de media tensión, casi siempre aislado en gas, con interruptores-seccionadores de tres posiciones para la entrada y la salida del anillo y, para el transformador, un combinado interruptor-fusible o un interruptor automático con relé. La envolvente responde a IEC 62271-200, los interruptores de carga a IEC 62271-103 y los combinados a IEC 62271-105. Las pruebas la dejan lista para energizar, con los cables conectados, y se repiten después de una falla o de un número alto de maniobras. Los criterios de aceptación son los del fabricante y de sus normas, no valores genéricos.
| Qué se verifica | Por qué |
|---|---|
| Presión o densidad del gas | Muchas RMU son selladas de por vida: una presión fuera de la zona verde se reporta al fabricante y limita las maniobras |
| Resistencia de aislamiento | Humedad, contaminación o daños en el montaje de cables y conectores, fase a tierra y entre contactos abiertos |
| Tensión soportada en sitio | Confirma, como pasa o no pasa, que el montaje no dejó defectos dieléctricos. El valor y el método (alterna o VLF) los fija el fabricante, y antes se desconectan los PT, descargadores e indicadores de tensión que él señale |
| Resistencia de contactos | Contactos con poca presión o mal ensamblados en interruptores de carga e interruptor automático; se compara con fábrica y entre fases |
| Tiempos | En el interruptor automático, apertura, cierre y simultaneidad de polos dentro del rango del fabricante |
| Maniobras y motor | Recorrido completo, local y remoto, indicadores de posición y contactos auxiliares hasta el SCADA |
| Relé o fusible de protección | Que la protección de la salida de transformador despeje como se ajustó |
| Enclavamientos | Que la tierra no cierre con el interruptor cerrado, que la tapa de cables solo se abra con la salida a tierra y que funcionen los candados |
Relé autoalimentado o con alimentación auxiliar. Cuando la RMU tiene un relé con alimentación auxiliar, se prueba con inyección secundaria de la sobrecorriente de fases y tierra y un disparo real. Muchas RMU usan relés autoalimentados: toman su energía de CT dedicados y disparan una bobina de baja energía. En ese caso la inyección primaria es la que prueba la cadena completa (CT, relé y bobina) y confirma relación y polaridad; la secundaria solo se usa con el adaptador que indique el fabricante.
Combinado interruptor-fusible. Se verifica que los fusibles sean del tipo y calibre de la lista de referencia del fabricante y que el percutor de cualquiera de ellos abra las tres fases.
Fallas comunes y qué revisar primero
- El interruptor no cierra después de cambiar fusibles: un percutor quedó disparado o el fusible se montó con el percutor hacia el lado equivocado.
- Disparo trifásico sin falla aparente: un fusible envejecido por corrientes de energización. Si se funden uno o dos fusibles, el fabricante recomienda cambiar los tres.
- Mecanismo duro o que no completa la maniobra: corrosión, falta de lubricación o resorte sin cargar.
- Señal de posición incorrecta en el SCADA: contactos auxiliares desajustados.
- Presión de gas baja: fuga en el tanque; no maniobre fuera de lo que indique el fabricante.
Pruebas y puesta en servicio con Tiza Group
En Tiza Group probamos y ponemos en servicio celdas y RMU con interruptores-seccionadores en subestaciones e industria, desde la media tensión hasta las bahías de alta y extra alta tensión que las alimentan. Si la RMU está telecontrolada o tiene un relé que disparó sin explicación, revisamos sus ajustes con configuración remota de relés. Escríbanos y le proponemos el alcance.
Guías relacionadas
- Seccionador de alta tensión: tipos, partes, clases y pruebas
- Celdas de media tensión
- Fusible de media tensión
- Interruptor de media tensión en vacío
- Prueba de tensión soportada en sitio
- Prueba de resistencia de contactos
- Protección de sobrecorriente de fases y tierra
Referencias
- IEC 62271-1, Equipos de alta tensión: especificaciones comunes.
- IEC 62271-102, Seccionadores y seccionadores de puesta a tierra de corriente alterna.
- IEC 62271-103, Interruptores de tensión asignada superior a 1 kV hasta 52 kV.
- IEC 62271-105, Combinados interruptor-fusible de corriente alterna.
- IEC 62271-200, Aparamenta bajo envolvente metálica de 1 kV a 52 kV.
- IEC 60282-1, Fusibles de alta tensión: fusibles limitadores de corriente.
- IEC 61850-7-4, Nodos lógicos XSWI, CSWI y CILO.
Preguntas frecuentes
¿Un interruptor-seccionador puede abrir un cortocircuito?
No. IEC 62271-103 le exige abrir corrientes de carga, de anillo y de carga capacitiva de cables, y cerrar sobre un cortocircuito, pero no interrumpirlo. Para despejar fallas se combina con fusibles limitadores, que cortan las corrientes altas, o se usa un interruptor con relé.
¿Por qué se abren las tres fases si solo se fundió un fusible?
Porque el percutor del fusible fundido libera el mecanismo del interruptor-seccionador, que abre los tres polos. Así se evita dejar el transformador alimentado en dos fases. IEC 62271-105 exige ese funcionamiento en los combinados interruptor-fusible.
¿Por qué no puedo abrir la tapa de cables de la RMU?
Porque un enclavamiento solo permite el acceso al compartimento de cables con la cuchilla de puesta a tierra cerrada. Es una protección para el personal: no lo fuerce. Revise primero la posición del seccionador de tierra y el indicador de presencia de tensión.