El seccionador no corta corriente de carga ni de falla: da una separación visible y segura. Por eso se selecciona por su tensión, su corriente continua, su resistencia a la corriente de falla, su resistencia mecánica y, solo si el diseño lo pide, por su capacidad de transferir carga entre barras o de maniobrar corrientes inducidas en las cuchillas de tierra.
Respuesta corta
El seccionador es el equipo que da la separación visible y segura para trabajar en un circuito sin tensión. No está hecho para interrumpir corriente de carga ni de falla; eso lo hace el interruptor. Por esa razón se especifica de forma distinta: pesa más su resistencia a la falla que su capacidad de maniobra. Es una de las selecciones de Selección de equipos primarios de una subestación; el interruptor que maniobra junto con el seccionador se selecciona según Selección de interruptores de potencia de una subestación.
Para saber qué es y cómo funciona, vea el seccionador de subestación. Aquí se explica cómo decidir sus datos.
1. Qué debe y qué no debe maniobrar
IEC 62271-102 define el seccionador como un aparato que abre o cierra un circuito cuando la corriente que interrumpe o establece es despreciable, o cuando no hay cambio significativo de tensión entre sus bornes. Ejemplos de corriente despreciable: las corrientes capacitivas de boquillas, barras, conexiones y tramos muy cortos de cable, y las de los transformadores de tensión. Para tensiones asignadas de hasta 420 kV, la norma toma 0,5 A como corriente despreciable; por encima, hay que consultar al fabricante.
Eso explica por qué el seccionador se opera solo con el interruptor abierto. Esa regla se implementa en los enclavamientos del seccionador de barra y del seccionador de línea.
2. Tensión, corriente y falla
Se fijan igual que para el interruptor, con las mismas series de IEC 62271-1:
- Tensión asignada. Igual o mayor que la tensión máxima del sistema.
- Corriente continua. De la serie R10, igual o mayor que la carga máxima prevista.
- Corriente de corta duración y de cresta. Salen del estudio de cortocircuito. La duración preferida es 1 s, y la cresta es 2,5 veces la de corta duración a 50 Hz y 2,6 veces a 60 Hz cuando la constante de tiempo es 45 ms.
Aquí el seccionador no puede ser un punto débil: debe soportar la misma falla que el interruptor y que las barras, aunque no la corte.
3. La separación debe ser real
IEC 62271-102 exige tres cosas sobre la distancia de aislamiento entre contactos abiertos:
- La distancia de aislamiento entre contactos abiertos suele ser mayor que la distancia a tierra, porque la norma pide una prueba de tensión más alta a través de ella.
- La posición abierta debe poder verse, o indicarse con un indicador fiable unido mecánicamente a los contactos móviles.
- No debe haber corrientes de fuga peligrosas entre un lado y otro. Se logra llevándolas a tierra o protegiendo el aislamiento de la contaminación.
Si se requiere mucha distancia de fuga por contaminación, la distancia a tierra puede llegar a superar la distancia entre contactos; en ese caso la norma indica que pueden necesitarse descargadores o explosores para mantener baja la probabilidad de descarga a través de la apertura. El efecto de la contaminación en los aisladores se explica en la guía de la subestación convencional AIS.
4. Clase mecánica
La clase M indica cuántos ciclos de operación soporta:
| Clase | Ciclos | Uso |
|---|---|---|
| M0 | 1 000 | Seccionador estándar |
| M1 | 2 000 | Con un interruptor de igual clase |
| M2 | 10 000 | Con un interruptor de igual clase |
La norma prevé M1 y M2 para seccionadores que trabajan junto a un interruptor de la misma clase. Si el interruptor se pide M2 por su frecuencia de maniobra, revise también la clase de los seccionadores asociados.
Cada valor tiene su guía: clases M0, M1 y M2 del seccionador, posición del seccionador: bloqueo e indicación, corriente de transferencia de barras, zona de contacto del seccionador y carga mecánica en los bornes del seccionador.
5. Cuchillas de puesta a tierra
La cuchilla pone a tierra el circuito y debe poder cerrarse sobre una falla si alguien se equivoca. Su clase de resistencia eléctrica es:
- E0: sin capacidad de cierre sobre cortocircuito.
- E1: soporta dos cierres a la corriente de cierre asignada.
- E2: soporta cinco; la norma la define solo hasta 52 kV y exige poco mantenimiento.
Una cuchilla clase E1 o E2 resiste un cierre equivocado sobre una falla, pero no lo evita: el enclavamiento sigue siendo obligatorio. Vea enclavamiento de tierras de línea y de barra.
6. Transferencia de barras
En una subestación con dos barras, a veces se pasa un circuito de una barra a otra con el seccionador, sin abrir el interruptor. El seccionador puede hacerlo sin daño solo si tiene capacidad asignada para ello. IEC 62271-102 permite asignarla a seccionadores de 52 kV y más. Su valor normal es 80 % de la corriente continua asignada, sin pasar normalmente de 1 600 A. Los seccionadores de menos de 52 kV pueden hacerlo, pero no se exigen valores ni ensayos normalizados.
La necesidad sale del diseño del arreglo de barras: si ninguna maniobra de operación la usa, no se pide. Vea la configuración de doble barra.
7. Corrientes inducidas
Una línea desenergizada y puesta a tierra que corre cerca de otra energizada recibe corriente y tensión inducidas. Si la cuchilla de tierra de línea va a abrir o cerrar en esa condición, debe tener capacidad para ello. IEC 62271-102 la asigna a cuchillas de 52 kV y más, con dos clases:
- Clase A: acoplamiento bajo o líneas paralelas relativamente cortas.
- Clase B: acoplamiento alto o líneas paralelas relativamente largas.
Si la inducción esperada supera los valores normalizados, los valores asignados se acuerdan entre fabricante y usuario. El dato lo da el estudio de la línea; sin él, la elección es a ciegas.
8. Cargas en los bornes
Los bornes del seccionador reciben el peso y la tensión mecánica del conductor, flexible o rígido, y el viento y el hielo si aplican. A eso se suman las fuerzas electromagnéticas de un cortocircuito. El fabricante debe declarar la carga estática asignada en bornes, y el aparato debe poder abrir y cerrar con ella aplicada. La resistencia depende además de los aisladores. Las cargas de los barrajes y conductores sobre los bornes se tratan en Barrajes y aisladores de una subestación: qué definir.
9. Operación y señalización
- El seccionador no debe salirse de su posición por gravedad, viento, vibraciones o contacto accidental, y debe poder bloquearse en abierto y cerrado.
- Si es motorizado, también debe tener operación manual, y conectar la manivela debe interrumpir la energía del motor.
- La señal de posición solo cambia cuando los contactos llegaron a su posición. Vea mando motorizado del seccionador.
Esa señal es la que usan el enclavamiento, la réplica de seccionadores de la protección de barras y el SCADA. Si el contacto auxiliar no refleja la posición real, todo lo demás se equivoca.
Cómo le ayudamos
La definición de enclavamientos de cada seccionador y su validación están en nuestra herramienta gratuita tabla de enclavamientos. Hacemos el diseño de ingeniería de su subestación y las pruebas y puesta en servicio de seccionadores, con medición de resistencia de contactos, tiempos de operación y verificación de la señalización de posición.
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- Barrajes y aisladores de una subestación: qué definir
- Clases M0, M1 y M2 del seccionador
- Posición del seccionador: bloqueo e indicación
- Corriente de transferencia de barras del seccionador
- Zona de contacto asignada de un seccionador
- Carga mecánica en los bornes de un seccionador
Referencias
- IEC 62271-102, seccionadores y cuchillas de puesta a tierra de corriente alterna; definiciones, cláusulas 4.103, 4.107, 5.102 a 5.104 y anexos B (transferencia de barras) y C (corrientes inducidas).
- IEC 62271-1, especificaciones comunes de la aparamenta de alta tensión; cláusulas 5.2 a 5.8.
Preguntas frecuentes
¿Un seccionador puede abrir con carga?
No. IEC 62271-102 lo define para abrir o cerrar circuitos cuando la corriente es despreciable o no hay cambio significativo de tensión, y fija 0,5 A como corriente despreciable hasta 420 kV. La excepción documentada es la transferencia de barras, para la cual puede asignársele una capacidad específica desde 52 kV.
¿Para qué sirven las clases E1 y E2 de una cuchilla de tierra?
Indican si la cuchilla puede cerrarse sobre una falla. E0 no tiene esa capacidad, E1 soporta dos cierres a la corriente de cierre asignada y E2, que se define hasta 52 kV, soporta cinco y exige menos mantenimiento.
¿Por qué una cuchilla de tierra de línea puede necesitar capacidad para corrientes inducidas?
Porque una línea desenergizada que corre paralela a otra energizada recibe corriente y tensión por acoplamiento. IEC 62271-102 asigna esta capacidad a cuchillas de tierra de 52 kV y más, y la clasifica en clase A, para acoplamiento bajo o líneas paralelas cortas, y clase B, para acoplamiento alto o líneas paralelas largas.