En un seccionador de apoyo dividido, como el pantógrafo, el contacto fijo cuelga de un conductor que se mueve con el calor, el viento y el hielo. IEC 62271-102 pide que el fabricante declare la zona de contacto asignada (xr, yr, zr) y que el usuario asegure que el contacto fijo no sale de ella.
Respuesta corta
En un seccionador de apoyo dividido, el contacto móvil está en el equipo y el contacto fijo está montado en otro punto: un conductor flexible o una barra rígida que se mueve. La zona de contacto es el conjunto de posiciones que el contacto fijo puede ocupar para que el enganche con el contacto móvil sea correcto (IEC 62271-102, apartado 3.5.110, edición 1.2 de 2013).
El fabricante declara los valores asignados de esa zona, que se escriben xr, yr y zr (apartado 4.102). También declara el desplazamiento angular que tolera el contacto fijo. Al usuario le toca lo contrario: asegurar que, en servicio, el contacto fijo nunca salga de esos límites.
A qué seccionadores aplica
La zona de contacto asignada se exige solo a los seccionadores de apoyo dividido (apartado 4, lista de valores asignados). La norma da como ejemplos el seccionador pantógrafo y el semipantógrafo. Aplica también a las cuchillas de puesta a tierra de esa construcción. Para ampliar los seccionadores de alta tensión más instalados en Latinoamérica: seccionadores Hapam, Coelme, MESA y Siemens 3DN.
Para los demás tipos de seccionador, la norma no incluye la zona de contacto entre los valores asignados.
Los tres movimientos del contacto fijo
La norma describe qué mueve el contacto fijo en cada dirección. La descripción cambia según el contacto cuelgue de un conductor flexible o esté sobre una barra rígida:
| Dirección | Qué es | Conductor flexible | Barra rígida |
|---|---|---|---|
| x | Amplitud total del movimiento longitudinal del conductor de soporte | Temperatura | Temperatura |
| y | Desviación horizontal total, perpendicular al conductor | Viento | Viento |
| z | Desviación vertical | Temperatura y hielo | Hielo |
Para conductores flexibles, la norma distingue además dos valores verticales: z1 para vanos cortos y z2 para vanos largos. Las tablas de referencia empiezan en 72,5 kV. La Tabla 1 es para contactos fijos sostenidos por conductores flexibles y la Tabla 2 para conductores rígidos. Ambas son solo orientativas.
Qué debe asegurar el usuario
El apartado 4.102 pone una condición clara. Al especificar el diseño de la subestación y la resistencia a flexión de los aisladores, el usuario debe asegurar que el contacto fijo se mantiene dentro de los límites declarados, considerando las condiciones de servicio.
El apartado 8.102.3 pide verificar además tres efectos que se suman a la dilatación y al viento propio del conductor:
- Desplazamiento longitudinal por el viento sobre otros componentes conectados y por el movimiento de los equipos.
- Desviación perpendicular por las fuerzas del viento sobre otros componentes conectados y por el movimiento de los equipos.
- Desviación vertical por otras cargas colgadas de la barra y por las cargas que impone la operación de otros equipos conectados a ella.
Si la suma de estos movimientos supera xr, yr o zr, el seccionador puede cerrar mal. El contacto fijo queda fuera del alcance del contacto móvil.
- ¿El movimiento total del contacto fijo (temperatura, viento, hielo y cargas de otros equipos) cabe dentro de xr, yr y zr?
- Sí: La zona declarada es suficiente para ese punto de la subestación
- No: Ajuste el diseño de la conexión o pida al fabricante un seccionador con una zona de contacto mayor
Cómo se comprueba: el ensayo de zona de contacto
El apartado 6.102.2 define un ensayo de tipo para demostrar el funcionamiento de los seccionadores de apoyo dividido en las distintas posiciones del contacto fijo dentro de la zona asignada. Con el equipo abierto, se coloca el contacto fijo en los extremos de la zona. Va primero en la altura máxima declarada por el fabricante y en esa altura menos zr. Luego se desplaza a cada lado, en sentido horizontal y en sentido longitudinal, la mitad de yr y la mitad de xr. En cada posición, el seccionador debe cerrar y abrir correctamente.
En los demás ensayos de tipo, la posición vertical del contacto dentro de la zona se elige de modo que represente la condición más desfavorable. Si hay duda, el ensayo se repite en la posición más alta y en la más baja. El informe de los ensayos de cortocircuito debe describir cómo se montó el contacto fijo sobre el conductor superior.
Qué pedir al fabricante
- Los valores asignados xr, yr y zr, y el desplazamiento angular tolerable del contacto fijo. En la oferta, la norma pide que el fabricante indique la zona de contacto asignada para los seccionadores de apoyo dividido (apartado 9.102.1).
- El informe de los ensayos de tipo, con la forma de montaje del contacto fijo usada en ellos.
- La resistencia a flexión del aislador y la altura del borne sobre su parte superior, que intervienen en el cálculo de los esfuerzos.
Qué incluir en su consulta o pedido
El apartado 9.101 lista lo que debe informar quien consulta o pide un seccionador. Varios puntos tienen relación directa con la zona de contacto:
- La zona de contacto requerida, si aplica.
- Si los conductores que se conectan al seccionador, o a los que se monta el contacto separado, son rígidos o flexibles.
- Las condiciones de montaje y las conexiones de alta tensión, por ejemplo la disposición colgante del contacto fijo, y si la estructura de soporte se suministra con el equipo o no.
- Las cargas estática y dinámica asignadas en bornes (apartado 4.103).
El apartado 8.101 agrega que, al elegir un seccionador, se deben considerar en el sitio las cargas estáticas y dinámicas en bornes que resultan del diseño de la subestación y el uso de conductores rígidos o flexibles.
Qué no hacer
- No tome los valores de la Tabla 1 o 2 como valores asignados de un equipo concreto.
- No dé por buena la zona solo con la dilatación del conductor. Sume el viento y las cargas de los otros equipos conectados.
- No cambie el tipo de conductor, el tensado o los herrajes sin repetir la comprobación de la zona.
- No aplique esta zona a un seccionador que no sea de apoyo dividido.
Temas relacionados
La zona de contacto es una de las condiciones de montaje que comparte el seccionador con su cuchilla de puesta a tierra. El accionamiento que cierra el contacto se explica en el mando motorizado del seccionador. Los esfuerzos del conductor sobre el equipo, que dependen del mismo diseño de conexión, se tratan en las cargas mecánicas en los bornes de un transformador de medida. Antes de maniobrar el seccionador en la bahía, revise el enclavamiento del seccionador de línea.
La carga mecánica que el conductor aplica a los bornes se trata en carga mecánica en los bornes del seccionador, y la posición del seccionador en posición del seccionador: bloqueo e indicación. Las clases M0, M1 y M2 del seccionador completan los valores mecánicos.
Las demás partes de IEC 62271 se ordenan en las normas para pruebas a equipos primarios.
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Referencias
- IEC 62271-102, High-voltage switchgear and controlgear - Part 102: Alternating current disconnectors and earthing switches, edición 2001 con las enmiendas 1 de 2011 y 2 de 2013: apartados 3.4.102, 3.5.110, 4.102 (Tablas 1 y 2) y 6.102.2.
Preguntas frecuentes
¿Qué significan xr, yr y zr en un seccionador?
Son los valores asignados de la zona de contacto que declara el fabricante. xr es el movimiento total en sentido longitudinal, yr la desviación horizontal perpendicular al conductor y zr la desviación vertical. Juntos definen el espacio dentro del cual el contacto fijo todavía engancha bien con el contacto móvil.
¿La zona de contacto aplica a todos los seccionadores?
No. IEC 62271-102 la incluye solo para seccionadores de apoyo dividido, como el pantógrafo y el semipantógrafo, donde el contacto fijo va montado en un conductor aparte. Para los demás tipos no es un valor asignado.
¿Puedo usar los valores de las tablas de la norma sin consultar al fabricante?
No. La norma indica que los valores de las Tablas 1 y 2 son solo de referencia y que los valores asignados deben obtenerse del fabricante. El diseño de la subestación debe comprobarse contra la zona que declara el fabricante de su seccionador.