Equipos de conmutación de alta tensión

Los interruptores de desconexión y los interruptores de puesta a tierra son dispositivos de seguridad que se utilizan para abrir o cerrar un circuito cuando no circula corriente por él. Se emplean para aislar una parte de un circuito, una máquina, una sección de una línea aérea o un cable subterráneo , de modo que se pueda realizar el mantenimiento de forma segura.

La apertura del interruptor de línea o del interruptor de la barra colectora es necesaria por seguridad, pero no suficiente. Se debe realizar la puesta a tierra tanto en la sección aguas arriba como aguas abajo del dispositivo en mantenimiento. Esto se logra mediante interruptores de puesta a tierra.

En principio, los interruptores de desconexión no tienen que interrumpir corrientes, ya que están diseñados para usarse en circuitos desenergizados. En la práctica, algunos son capaces de interrumpir corrientes (hasta 1600 amperios a 300 V, pero solo si la corriente se extrae a través de un sistema de derivación de medio interruptor del mismo circuito), y algunos interruptores de puesta a tierra deben interrumpir las corrientes inducidas que se generan en una línea sin corriente por acoplamiento inductivo y capacitivo con líneas cercanas (hasta 160 A a 20 kV). ^{[ 3 ]}

Los mecanismos de conmutación de alta corriente se utilizan para circuitos energizados con carga normal. Algunos pueden usarse como interruptores de desconexión. Sin embargo, si pueden generar una corriente de cortocircuito, no pueden interrumpirla. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Los contactores son similares en función a los mecanismos de conmutación de alta corriente, pero pueden utilizarse a velocidades más elevadas. Poseen una alta resistencia eléctrica y una alta resistencia mecánica. ^{[ 6 ]}

Un fusible puede interrumpir automáticamente un circuito con sobrecorriente durante un tiempo determinado. Esto se logra mediante la fusión de un conductor eléctrico graduado.

Los fusibles se utilizan principalmente para proteger contra cortocircuitos . Limitan el valor máximo de la corriente de falla.

En la energía eléctrica trifásica , solo se eliminan las fases por donde circula la corriente de falla, lo que puede representar un riesgo tanto para los dispositivos averiados como para las personas. Para mitigar este problema, se pueden utilizar fusibles junto con interruptores o contactores de alta corriente.

Al igual que los contactores, los fusibles de alta tensión se utilizan únicamente en el rango de 30 kV a 100 kV.

Un interruptor automático de alta tensión es capaz de conectar, transportar y desconectar corrientes por debajo de la tensión nominal (la tensión máxima del sistema eléctrico que protege).

En condiciones normales de funcionamiento, los interruptores automáticos pueden utilizarse para (des)conectar una línea. También pueden utilizarse para interrumpir la corriente cuando se detectan anomalías, como un cortocircuito.

Los interruptores automáticos son elementos esenciales de los sistemas de alta tensión, ya que son el único medio para interrumpir de forma segura una corriente de cortocircuito . La norma internacional IEC 62271-100 define los requisitos relacionados con las características de un interruptor automático de alta tensión. ^{[ 7 ]}

El interruptor automático puede equiparse con dispositivos electrónicos para conocer en todo momento su estado, como el desgaste o la presión del gas, y para detectar fallos a partir de sus características. También permite planificar operaciones de mantenimiento y evitar averías. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Para operar en líneas largas, los interruptores automáticos están equipados con una resistencia de cierre para limitar las sobretensiones . ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Pueden equiparse con dispositivos para sincronizar el cierre y/o la apertura, para limitar las sobretensiones y las corrientes de irrupción de las líneas, los transformadores sin carga , las reactancias en paralelo y los bancos de condensadores . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Algunos dispositivos están diseñados para tener las características del interruptor automático y del seccionador, ^{[ 14 ]} pero su uso no está generalizado.