Usos de los Reconectadores alta o media tensión
Escrito por Juan Ramón Camarillo Peñaranda, Ph.D. para Dielco SAS
Comparativamente, los sistemas de distribución son unos de los más grandes y extensos de la cadena de suministro de energía eléctrica. Son los encargados de tomar la energía eléctrica desde alta o media tensión y hacer llegar esta energía eléctrica al usuario final. La energía es usada por clientes tanto en el sector doméstico como en el sector comercial e industrial.
Por cuestiones económicas, una gran parte de los sistemas de distribución está formado por redes aéreas. Parte de estas redes son los postes que vemos cerca a nuestras viviendas. Una cantidad limitada de los sistemas de distribución está compuesta por redes subterráneas. Estas redes están hechas para cumplir con restricciones de los planes de ordenamiento territorial, por solicitud expresa del cliente o por conveniencia económica.
Figura 1- Poste de un sistema de distribución aéreo
Al tener una gran cantidad del sistema de distribución como redes aéreas, estas redes están expuestas a condiciones ambientales y del entorno que pueden afectar el correcto funcionamiento localmente. Una porción de estos eventos consta de las fallas de corto circuito o simplemente fallas. Hablemos un poco de las fallas y cómo estas afectan a los sistemas de distribución de energía eléctrica.
Usos de los Reconectadores alta o media tensión
Fallas de Corto Circuito
Las fallas de corto circuito son un tipo de evento que se caracteriza por tener una magnitud de corriente muy elevada con respecto a la corriente de operación normal del sistema. Este tipo de evento se da cuando un cable energizado cae al suelo o cuando dos cables energizados se tocan. Estos eventos son causados por una mala manipulación del sistema por parte de terceros, accidentes de transito que hacen que las estructuras mecánicas caigan al suelo, o por eventos con animales o vegetación que entra en contacto con cables energizados.
Una gran parte de las fallas que ocurren en sistemas de distribución son transitorias. Una rama de un árbol que cae sobre las líneas y hace que una o varias líneas entren en contacto es un buen ejemplo. Este es un cortocircuito momentáneo que acaba cuando la rama se consume en fuego. Algunas otras fallas son permanentes, por ejemplo, cuando uno o varios de los cables se rompen y caen al suelo.
Los sistemas de distribución deben contar con equipos de interrupción que permitan detectar y aislar tanto fallas permanentes como fallas transitorias. Para fallas permanentes existen varias opciones, como son los fusibles y los sistemas relé con interruptor. Para fallas transitorias existe un tipo especial de dispositivo que se llama reconectador.
Reconectadores
Los reconectadores son un tipo especial de dispositivo que puede interrumpir una corriente de corto circuito, extinguir el arco eléctrico ocasionado por la interrupción de la corriente rápidamente, esperar a que el medio de interrupción esté listo y volver a conectar los contactos para volver a hacer circular la corriente nuevamente. Este proceso puede ser repetido una cantidad limitada de veces (típicamente tres veces) hasta verificar que la condición que ocasionó el evento fue despejada o si es necesaria una apertura permanente de la línea
Figura 2. La interrupción de la corriente genera un arco eléctrico. Éste debe ser extinguido antes de realizar una maniobra de reconexión.
Al realizar maniobras de conexión – reconexión se le da un tiempo al evento para que desaparezca y seguir con la operación normal del sistema. Retomando el ejemplo de la rama que toca dos cables, al hacer una desconexión – reconexión de los cables se le da un tiempo a la rama para que se consuma en fuego y poder retomar la operación normal del sistema.
Existen diferentes métodos para la fabricación de reconectadores.
Estos conjuntos de técnicas pueden ser clasificados por la tecnología que controla la operación del reconectador en reconectadores hidráulicos y reconectadores electrónicos. Los reconectadores hidráulicos miden las sobrecorrientes a través de una bobina conectada en serie con la línea protegida. Esta bobina detecta el exceso de corriente y opera según su característica de tiempo-corriente [1].
Los reconectadores controlados electrónicamente son más flexibles y precisos comparados con los hidráulicos. El control electrónico puede ser configurado para cambiar la característica tiempo-corriente de apertura del reconectador, pudiendo ajustarse mejor a los requerimientos del usuario [1], [2].
Figura 3. El avance de la electrónica ha permitido crear equipos con mejores prestaciones. Dentro de esos equipos podemos contar los interruptores.
Adicionalmente, los reconectadores pueden ser clasificados por el medio usado para hacer la extinción del arco eléctrico. Existen reconectadores que usan aceite, vacío u otro tipo de gases para hacer la extinción del arco eléctrico [1]. Algunos reconectadores, como los reconectadores que usan aceite, pueden usar el medio tanto para extinguir el arco como para proveer aislamiento en condiciones normales de operación [1].
Los reconectadores son usados usualmente como una alternativa a los sistemas de relé e interruptor. Esto debido a que representan un menor costo inicial y proveen al ingeniero de protecciones con una gran flexibilidad. Los reconectadores son usados en conjunto con otros dispositivos como son los fusibles, seccionadores e interruptores.
Los reconectadores son especificados con su tensión nominal, corriente nominal y corriente máxima de interrupción. Para una correcta selección de un reconectador es necesario asesorarse con un ingeniero electricista experto en el área de protecciones eléctricas.
Usos de los Reconectadores alta o media tensión
Bibliografía
[1] J. L. Blackburn and T. J. Domin, Protective relaying : principles and applications. CRC Press, 2014.
[2] P. M. Anderson, Power system protection. McGraw-Hill, 1999.Escrito por Juan Ramón Camarillo Peñaranda, Ph.D. para Dielco SAS
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