SC ÍIELA- POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD D INGENIERÍE ... · pruebas de recepciÓn y...

S C Í I E L A - P O L I T É C N I C A N A C I O N A L

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

PRUEBAS DE RECEPCIÓN Y MANTENIMIENTO DE

DISYUNTORES E INTERRUPTORES DE AISLAMI EN

TO, EN SF6 Y AL VACIO/ PARA 69 KV-.138 KV

TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULODE INGENIERO ELÉCTRICO, EN LA ESPECIA-

LIZACION DE POTENCIA

FABIO SEBASTIAN LASCANO CASTRO

QUITO - AGOSTO DE

Mis sinceros agradecimientos

para todas las personas que

colaboraron para la conclu -

sión de este trabajo. De ma

ñera .especial al Ing. Paul

Ayora, por su acertada di-

rección*

CERTIFICADO:

Certifico que la presente tesis:

"Pruebas de Recepción y Manteni-

miento de Disyuntores e Interrug

toros de Aislamiento, en 3?ó y

al vacío, para 69 lev - 138 lev11,

ha sido realizada en su totali -

dad por el señor Fabio S* Las'ca-

no C.

UIngH Paul Ayora G.

Director de Tesis

I-H p - r c EPAGINA

INTRODUCCIÓN .................. ---- ...,„...„-.,„*. ' 1

CAPITULO I

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LOS

DISYUNTORES EN SF Y AL VACIO PARA 69 KV - 138 KV

1,1* Definición de disyuntor *...*.....*,...*,. 3

1 « 2 . Disyuntores en SF6 .................. 3

1 , 2 . 1 . Introducción ..**.*..*......,., 3

1.2*2» Descripción general ,*................ 4

1.2.3. Principios de extinción ....*..*.....*.... 5

1.2.4. Diseño del disyuntor .................. 6

1.2.5. Pruebas realizadas por el fabricante sobre 11

el disyuntor ......... ..... . . . .

1.3, Disyuntores al vacío ........... ....... 66

1.3.1. Introducción . ..... ............ 66

1.3.2. Descripción general ......*....*...... 66

1.3.3» Principios de extinción .................. 66

1.3.4. Diseño del disyuntor .................. 75

1.3.5. Pruebas realizadas por el fabricante sobre

el disyuntor ......... ......... 81

CAPITULO II

CRITERIOS DE RECEPCIÓN, MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE

DISYUNTORES EN SF¿ Y AL VACIO PARA 69 KV - 138 KV

2.1. Consideraciones generales ........... ..... „ . 91

2.2. Disyuntores en SF$. ...... ---- ........ 92

2.2.1 . Instrucciones preventivas en Recepción,

Almacenamiento y Desempacado .............. 92

2.2.2. Instalación .................. 95

2.2.3. Pruebas durante la instalación ,„......,.... 100

2.2.4. Pruebas e inspecciones realizadas para la

Recepción del disyuntor ....*........*.*.* 103

2.2.5. Mantenimiento ..«...„...*..,.... 105

2.3. Disyuntores al vacío *,.......*..»...». 132

2.3.1, Chequeo del grado de vacío ...*...... ...... 132

PAGIMA-i ' — : - "

2, 3". 2. ' Mantenimiento . , . ......-, *.*«*,.. * -*

CAPITULO III

DEFINICIÓN, DESCRIPCIÓN Y CRITERIOS DE RECEPCIÓN

DE LOS INTERRUPTORES DE AISLAMIENTO EN SF6 Y AL

VACIO PARA 69 KV - 1.38 KV

3.1, Definición de interruptor de aislamiento 140

3 . 2 . Descripción general ...,*,,,,...-...,». 140

3*3» Diseño del interruptor de aislamiento . * 141

3.3,1. Seccionador de aislamiento ........ . . «, . 144

3,3*2. Unidades interruptoras y su secuenciade operación ..,......,„..,,,.,,..... 145

3.4» Pruebas realizadas por el fabricante

sobre los interruptores de aislamiento-. 1 53

3.5. Criterios de Recepción, Montaje y Man-

tenimiento *,«.*..*..„.•* ....... - 153

3.5.1. Consideraciones generales ..,,...,.,... 153

3.5.2. Instalación ... ..... -..„..,..,,... 153

3.5.3. Ensamblaje de la unidad de polo indi-

vidual „,,.«..„..,....,,,„,,,, 1 54

3.5.4. Mantenimiento ».......**„.,.. ....... 162

CAPITULO IV

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXO A3 Oscilogramas resultantes de las pruebas

sobre el disyuntor ..................... 167

BIBLIOGRAFÍA . ,,,,.„„.. ........ . , . , . 1 69

I N T R O D U C C I Ó N

En el presente trabajo trataremos sobre los procedimientos

7 técnicas de ensayos e inspecciones, realizados sobre los disyun-

tores e interruptores de aislamiento en SF£ y al vacío, tanto en

la fábrica como en el campo, durante el proceso de recepción y mon

taje en los lugares de instalación.

Las pruebas efectuadas en la fábrica son muy importantes,

ya que por medio de ellas se confirma que se cumpla totalmente con

todos los requerimientos estipulados en las especificaciones, nor-

mas y regulaciones de seguridad, con el fin de garantizar la cali-

dad y confiabilidad de los aparatos y componentes.

Si el dispositivo no pasa una prueba satisfactoriamente se

debe exigir al fabricante que haga las correcciones necesarias, en

diseño o manufactura, hasta que el aparato resista la prueba sin

ningún problema.

Las inspecciones y ensayos realizados en el campo, esperan

detectar principalmente eventuales problemas de transporte y monta

je; cualquier anormalidad encontrada en esta fase de recepción, de

be ser comunicada al fabricante, el mismo que indicará las respec-

tivas providencias que deben ser tomadas con el fin de hacer efec-

tiva la garantía del aparato,

Adicionalmente se darán criterios y normas de mantenimien-

to, necesarios para que los aparatos mantengan su confiabilidad y,

además, para prevenir fallas debidas a partes defectuosas.

1

Tomando en consideración que, para realizar cualquier tipo

de pruebas, inspecciones y mantenimiento, es de mucha importancia,

tener un completo conocimiento de la constitución de los disyunto-

res e interruptores, por tal'motivo se ha creído conveniente dedi-

car dos capítulos de .este trabajo a un estudio detallado del dise-

ño de dichos aparatos.

C A P I T U L O I

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LOS

DISYUNTORES EN SF6 Y AL VACIO PARA 69 KV- 138KV

1.1. DEFINICIÓN DE DISYUNTOR

El disyuntor es un aparato de corte y maniobra, que tiene

el propósito de interrumpir la corriente de falla o de carga, tan

rápido como sea necesario o posible. Puede o no, además., cumplir

la función de aislante (desenlace) de un circuito.

1.2. DISYUNTORES EN SF6 (HEXAFLUORURO DESAZUFRE)

1.2.1 . INTRODUCCIÓN

Propiedades del Gas SF¿

El SFó, es un gas electronegativo, químicamente inerte

no tóxico, no inflamable, inodoro e incoloro* Tiene una constante

dieléctrica 2 a 3 veces mayor que la del aire a la misma presión.

La estabilidad del gas es tal, que no muestra signos de cambios

químicos a altas temperaturas, mientras que en otros disyuntores -

como el de aceite -, éste empieza a oxidarse y descomponerse.

Los gases remanentes, como el SF2 y SF4, que son produ-

cidos en el momento en que se realiza el arco, pueden ser elimina-

d©s por medio de filtros convenientemente ubicados.

^ La habilidad que posee el hexafluoruro de azufre para ex-

tinguir el arco, se debe a que éste es electronegativo, formando

iones negativos pesados, los cuales son ineficaces como conducto-

res de corriente; esto facilita la extinción del arco eléctrico.

Otra propiedad importante del SPg, es que su velocidad -

-r de flujo no necesita ser alta, como en los disyuntores con sopla-

do de aire.

1,2,2. Descripción General

• s • De acuerdo a los requerimientos debidos al. rango de volta.

je, en el disyuntor pueden utilizarse múltiples cabezas interrup-"T

toras en serie que pueden ser 2, 4, 6 u 8.

Los disyuntores con 2 o 4 cabezas interruptoras, pueden

clasificarse en dos tipos: el de tanque muerto (tanque al poten-

cial de tierra) y el de tanque vivo (tanque al potencial de lí- .

nea) .

TEn diseños de disyuntores con tanque vivo, pueden utilizar

se cualquier numero de cabezas interruptoras y, por lo general, 6

u 8 por polo, las cuales están montadas en pares en forma de "V" o

En los disyuntores en SF^ tipo tanque muerto, la unidad

interruptora está encerrada en un tanque de acero a nivel de tie-

rra, con aisladores pasantes (bushings) para las entradas y sali-

das de corriente; el tanque y los aisladores pasantes están lle-

nos de SF5 y constituyen la parte de baja presión de un sistema

de gas de circuito cerrado con doble presión. La parte de alta

presión, constituye la cámara de extinción del arco.

' *?Las presiones típicas de operación son: 3*2 kg/cmr (45psi)

como presión ambiental aislante del gas en el tanque y 18,6 kg/cm2

(265 psi) para el soplado de SF$, para la interrupción del arco.

Los disyuntores son diseñados con cualquier tipo de mecanis

mo operador, ya sea el operador resorte, neumático, émbolo de ba-

rrido, etc.

Los disyuntores modernos operan con seguridad por medio de

un mecanismo neumático de cierre.

1.2.3. Principios de Extinción

El principio4 de extinción se basa en la utilización del

gas SF$ como medio de interrupción, debido a que éste es un gas

electronegativo y elimina el arco eléctrico rápidamente*

Los métodos principales para la interrupción de corriente

con gas SF$ son dos;' el tipo doble presión o de dos presiones y

el de pistón. La figura # 1.2.1. muestra la construcción básica

del tipo pistón y la figura i 1.2.2., el tipo de dos presiones.

Válvula desapiado

Gortfoctvmóvil

^.Orificio

:a'tnara Inferior

Fig.

INTERRUPTOR TIPO PISTÓN

.2.1 .INTERRUPTOR TIPO DOS

PRESIDASFig. #1.2.2,

El interruptor tipo pistón, está diseñado con una moderada

presión estática en el orden de los 5 kg/cm2. El flujo de gas es

generado simplemente por el. movimiento de un pistón en un cilindro,

que provoca una abertura, de tal manera que el pistón guía el flu-

jo de gas fuera del orificio, el cual es destapado cuando se abren

los contactos. El contacto móvil inferior, el orificio y el pis -

ton, se mueven hacia abajo simultáneamente al -momento que abre el

disyuntor; entonces podemos decir que el gas en forma obligatoria,

entra al arco y pasa por el orificio para llevar a cabo la. interrug

ción de corriente.

6

• En el interruptor de dos presiones el gas en la cámara in-

ferior, que es la de mayor tamaño, está lleno a 3 kg/cm^, míen -

tras que el gas en la cámara superior está almacenado a 15 kg/cm2.

Cuando el contacto móvil se desplaza hacia abajo para des-

tapar el orificio, la válvula de soplado es abierta para permitir

el paso del flujo de gas, a alta presión, al arco y hacia fuera del

orificio, en dirección a la cámara inferior.

Es obvio que la presión en la cámara superior decrece mien

tras que la presión, en la cámara inferior, se incrementa. Sin em-

bargo, tan sólo es necesario recomprimir el gas de la cámara infe-

rior hacia la superior, para restaurar la presión original.

Cuando el sistema es cerrado, el gas no se pierde durante

la operación.

Comparando los dos tipos de disyuntores, el de tipo pistón

tiene grandes ventajas, tales como una simple construcción y pesó

ligero. El disyuntor tipo pistón desarrolla alta presión de gas .

S?6 para la interrupción del arco solamente durante la operación,

lo que elimina los problemas asociados con válvulas de soplado, de

terioro de las juntas obturadoras, continuos almacenajes del gas a

alta presión dentro del disyuntor. Además, elimina la utilización

de compresores de gas, calentadores, termostatos, controles del mo

tor del compresor, y, por ultimo, son eliminados los riesgos de li

cuefacción del gas.

1,2*4, DISEÑO DEL DISYUNTOR

Construcción General

El disyuntor consiste de tres polos idéntidos, los Cuales

pueden estar montados sobre un .marco de base común, o sobre sopor-

tes individuales. (Figura # 1,2*3,) -

~r

Fig. # 1 .2.3.

VISTA GENERAL DEL DISYUNTOR EN SF6

Cada polo tiene su tanque de baja presión, conteniendo dos

unidades interruptoras en serie y los aisladores pasantes para co-

nexiones al circuito externo. Un bolsillo circular en la base de

cada uno de los aisladores pasantes, puede acomodar a tres trans -

formadores de corriente tipo anillo, o sea, un total de seis por

polo. Debajo del tanque de baja presión y en ángulo recto a ellos

está el reservorio con gas a alta presión, común a las tres fases.

Al final del disyuntor se encuentra un armario de maniobra, el cual

contiene un mecanismo de cerrado neumático.

El equipo compresor de gas, filtros, válvulas de control e

instrumentos, se encuentra en otro armario de maniobra (no visible

en la ilustración), el cual está montado en la armazón de acero en

tre dos de los polos.

Construcción de un Polo Disyuntor

La vista de una sección de un polo se muestra en la figu-

ra # 1.2.4:

Conjunto interruptorcubierto con escudoresistente ^

V-1Resorte acelérenle >P

TanqUfi a feaja

presión

Protector de

sobrepresion

T-apón finalcon doble anitlflobturador

Conjunto obturador

Meconismo de varillade maniobra

Conductor hueco de

aluminio

Junturas imperrrea*bles.

Aislador Inferior

Transformador

.de corriente

— Filtro de gas

Reservarlo

interno de aliapresión

Válvula de isopla do

1'vÍjQ de gas

aislado

Fig. # 1.2.4.

SECCIÓN DEL POLO DE UN DISYUNTOR EN SF6

. En este gráfico puede verse que el reservorio externo de

gas a alta presión, está conectado por medio de tubos de alimen-

tación, a un reservorio interno de gas a alta presión. La unidad

interruptora se encuentra en el tanque de baja presión. Cuando

el disyuntor es disparado, la parte de los contactos bajo la in

fluencia del resorte acelerante hace abrir una válvula de sopla-

do, mecánicamente operada en el reservorio interno de alta pre-

sión, para liberar el gas que tiene en.su interior. Este fluye

por los tubos dentro de la región de flameo del arco, pasando a -

través de los contactos que se encuentran dentro del tanque a ba-

ja presión, siendo extinguido el arco por este flujo de gas entre

las regiones de alta a baja presión. Inmediatamente después de -

la interrupción se cierra la válvula de soplado.

La descarga del gas a alta presión en el volumen general

del tanque, causa una elevación de presión en éste y, para res-

taurar la diferencia depresión, está acoplado un interruptor de

•presión para arrancar la bomba del compresor y nuevamente conse-

guir un valor apropiado de presión diferencial. En el proceso el

gas pasa por filtros, los cuales eliminan los productos del arco.

La figura # 1.2.5. muestra con más detalle la construcción

de una unidad interruptora. Los contactos fijos comprenden una

serie de dedos conductores de corriente y una sonda productora del

arco.

Barra de uniónentre contactos

Orificio de!contacto mo'vi!

Cámara deinterrupcio'n

Varillas aislantes paraconexión do loscontactos

Dedos transmisor®de corriente

Dedos d© contactosfilos conductores

Sondadsl arco

Figura #1.2.5.

CORTE DETALLADO DE UNA UNIDAD INTERRUPTORAEN SF6

10Con el disyuntor cerrado, los dedos hacen contacto efecti-

vo con el fin de la cavidad del contacto móvil, y la circunferen -

cia interior de dicho contacto con la sonda productora del arco*

Los contactos están circundados por toberas interruptoras y un blin

daje de soplado, el cual controla el desplazamiento del arco y el

movimiento del gas caliente,

El contacto móvil toma la forma de tobera hueca deslizante

en una segunda serie dé dedos transmisores de corriente. Las ven

toleras, a los lados del contacto móvil, permiten el paso del gas

a alta presión dentro del tanque principal,

En el proceso de apertura, tan pronto como el contacto mó-

vil se separa de los dedos del contacto fijo, se induce un arco en

tre la sonda productora del arco y el interior de las toberas mó -

viles. El arco es atenuado a medida que se separan los contactos,

se lo controla por medio de las toberas y el blindaje de soplado ,.

para finalmente ser extinguido por el flujo de gas SP¿ de alta a"

baja presión. ' "

Las dos unidades interruptoras están diseñadas para operar

al unísono; los dos contactos móviles están juntos, gracias a una

formación de varillas aislantes en escalera, la cual se mueve como

una unidad durante el cierre y apertura del disyuntor- Las series

de contactos fijos están soportados rígidamente por medio de ba-

rras aislantes.

En la figura # 1.2.4», puede verse que el aislador pasante

(bushing) está formado de dos partes: la porción que se desprende

más allá de la cavidad del transformador de corriente y la por

ción lisa, proyectada dentro del tanque- Las dos partes están su-

jetas entre sí por medio de un tubo de aluminio que, a su vezs es-

tá sujeto a cada una de las partes por medio de casquetes; la por-

celana inferior está 'revestida con una resina epóxica. Esta resi-

na es altamente resistente a los subproductos del SP producidos -

por el arco eléctrico» El tubo de aluminio sirve también como con

ductor que atraviesa el aislador pasante, el cual está lleno de

gas SFg del tanque a baja presión. Para impedir que el gas esté

contaminado, éste entra al "bushing" a través de un filtro interior

ubicado en el fondo del tubo, y luego pasa al interior del aisla -

11dor pasante, por un orificio en la cima del tubo.

Como en todos los diseños-donde el .gas está a presión, de-

ben tomarse considerables -cuidados para prevenir escapes; por lo

que es importante un perfecto sellado de las junturas. Ambos sis-

temas, el de alta y baja presión, están dotados de una alarma y un

interruptor de cierre, para advertir la baja presión del gas, la

cual podría reducir la propiedad dieléctrica y disminuir la habili

dad que tiene el SF$ para .extinguir el arco.

Cuando se alcanza un límite peligroso, el plan de seguri -

dad inmoviliza el disyuntor,- Desechar el plan de seguridad sig -

nifica que no pueda confiarse 'en el compresor cuando haya presión

excesiva, o puede seguir bombeando gas hacia la atmósfera, en el

caso de que exista una grieta*

En el.diseño en discusión, 'el gas a alta presión está a

16 kg/cm^; mientras el gas a baja' presión está a 3 kg/cm2, ambos,

a 20°C*

El gas a 16 kg/cirr "tiende a licuarse con temperaturas in -

feriores a 10°C; para evitar esto, el disyuntor,está dotado de un

calentador, ubicado en el reservorio de alta presión, que es accio

nado por medio de un interruptor (o contactor), comandado por con-

troles termostáticos que actúan cuando la temperatura baja de 16°C,

1,2.5. PRUEBAS REALIZADAS POR EL FABRICANTE SOBRE LOS DISYUNTORES

Aparato Probado

- Tipo de Disyuntor: 120 - SMF - 40

- Número de Polos : Tres polos

Valores Nominales Asignados por el Fabricante

- Voltaje nominal ; 145 KVA

- Frecuencia nominal : 50/60 Hz

- Corriente normal nominal : 2000/4000 A

- Corriente nominal de

cortocircuito:

12

a) Valor r.m.s. de la

componente a,c.

b) Porcentaje de la

componente d.c,

- Corriente de cierre nominal

(pico) de cortocircuito

- Tiempo de interrupción nominal

- Corriente de corto tiempo

nominal

- Secuencia de operación

- Voltaje de alimentación nominal

a) Dispositivo de cierre

b) Dispositivo de apertura

- Presión de operación

- Medio de extinción

- Presión de gas

- Normas aplicadas

KA

100

3

KAciclos

40 KA 4 seg.

O - -6- - CO- 1 min - CO

(0/Open; C/Closed)

DC 110/125

DC 110/125

Aire 15

Gas SF6

5

V

V

kg/cm2

kg/cm2

a 20°C

IEC Publicación 56 (1972)

PRUEBAS REALIZADAS Y SUS RESULTADOS

a- Pruebas de Operación (Pruebas de resistencia mecánica)

Estas pruebas tienen por objeto examinar el funcionamiento

del disyuntor. Se comprueba el sistema de operación bajo condicio

nes críticas de voltaje de alimentación y presión de trabajo, es -

tablecidas por las normas (Ref. #N1) y se espera que durante to -

das las condiciones de prueba, el tiempo de operación se mantenga

dentro de los límites establecidos por el fabricante.

En las Tablas # 1.1. podemos ver que los tiempos de cierre

apertura y reconexión, no han cambiado después de las 1.000 veces

de operación a distintas presiones y voltajes; por lo tanto, las

características operacionales del disyuntor se mantuvieron constan

tes.

13

a.l. PRUEBA DE OPERACIÓN MANUAL

La prueba dé operación manual, como norma general, se rea-

liza con presiones del 851, 1001 y 1101 de la presión nominal de

maniobra y con voltajes de alimentación del 751, 1001 y 125$*

" * E l disyuntor f u e operado s i n ningún problema.

a.2. PRUEBA DE RESISTENCIA MECÁNICA

El disyuntor fue continuamente cerrado y abierto 1.DDO ve-

ces, de las cuales un décimo fueron operaciones 0-CO (0/Open

C/Closed) . Después de esta prueba todas las partes, incluyendo los

contactos, deben estar en buenas condiciones y no deben mostrar des

gaste indebido. Además, las partes mecánicas no deben onostrar una

distorsión permanente,

TABLA #1.1.

a. Características de cerrado - Voltaje de alimentación ::100% - ' 110 Y,

Voltaje deAlimenta -cion

Presión de Corriente Tiempo -de Veloci-Operación de Alimen- Cerrado dad

tación media de•

ANTES DE

1.000 VE-

CES DE

OPERACIÓN

DESPUÉS

DE 1.000

VECES DE

OPERACIÓN

'*

75

75

100

125

75

75

100

125

o • •"0

85

110

100

110

85

110

100

110

• (A. PICO;)1.7

1.7

2.2

2.7

1.71.72,2,

2.7

m.s .

160

143

139

127

160

143

139

128

-m /*;

2,1

2*92,;6

2.9

2-1

2-9

2-6

2.9

14

1.1.b. Características de Apertura - Voltaje de: 1001 « 110 V.

Voltaje deAlimenta -

ción\S DE 60

1.000 VE- 60

DES DE 100

OPERACIÓN 125

DESPUÉS 60

DE 1,000 60

VECES DE 100

OPERACIÓN 125

1 . 1 .c. Características

Voltaje deAlimenta -

ción%

ANTES DE 75

1.000 VE- 75

CES DE 100

OPERACIÓN 125

DESPUÉS 75

DE 1,000 75

VECES DE 100

OPERACIÓN 125

Presión deOperación .

\5

110

100

110

85

110

100

110

Corriente Tiempo de Veloci -de Alimen- Apertura dadtación media de

. • '. m • « Aperturam s* m/s

1.0 32

1,0 31

1.6 28

2.0 27

1,0 31

1.0 31

1.6 28

2.0 27

4.5

4.5

4.5

4.5

4.54,5

4,5

4.5

de Operación C. 0. (Cerrado - Abierto)

Presión deOperación

%

85

110

100

110

85

110

100

110

Cerrado

TIEMPO VELOCIDm-s. m/s

162 2,1

142 2.9

139 2.6

126 2.9

161 2.1

142 2.9

139 2,6 '

128- 2:9

Apertura

.TIEMPO VELOCIDm s. m/s

28 5.0

26 5.0

25 5.0

24 5.0

28 5.0

26 5.0

25 5.0

24 5.0

15

1,1.cL Operación de Reconexión a alta velocidad - Voltaje de

alimentación: 1001 = 110 V.

Voltaje de Presión de Tiempo de Tiempo de Tiempo deAlimenta - Operación Apertura Reconexión Apertura

ción% \. m.s. m.s. 2a. m.s.

ANTES DE

^-^°° VE- 100 100 28 345 25DES DEOPERACIÓN

DESPUÉS

VECES°DE 1°° 1°° 28 344 25

OPERACIÓN

b- PRUEBA DE ELEVACIÓN DE TEMPERATURA

El objeto de esta prueba es el comprobar las característi-

cas .térmicas y el correcto funcionamiento de todas las partes"con-

ductoras de corriente, especialmente de la unidad de ruptura.

Las elevaciones de temperatura podrían sucederse debido a

varias causas, tales como el defectuoso cierre de sus. contactos, -

demora en la apertura de los contactos, deficiente extinción del

arco eléctrico por parte del medio extintor que es el gas SFg,

soldaduras y junturas mal realizadas, malos ajustes de los termina

les, etc. Todos estos defectos pueden ser detectados por medio de

esta prueba de elevación de temperatura*

Al medir la resistencia del circuito principal por el me -

todo de caída de voltaje (Ver: Tabla # 1.2.a.)» estamos comproban-

do si existe desgaste excesivo de contactos y, en general, de to -

das las partes conductoras de corriente (Re£. #N7).

De acuerdo a las Tablas de Resultados # 1.2.b y # 1.3*b.-,

podemos ver que la elevación de temperatura no excedió de los lí -

mites especificados y la resistencia se mantiene constante; por lo

que asumimos que el disyuntor pasó favorablemente la prueba.

16

La prueba de elevación de temperatura se hizo sobre un po-

lo del disyuntor, después de las pruebas de cortocircuito (Ver li-

teral f1);de operación, con las 1.000 maniobras con corriente -

normal nominal de 2.000 y 4.000 A,

1- Prueba para un Rango de Corriente Normal Nominal

de 2.000 A._

Condición y Método de Prueba:

Ejemplar de prueba : Un polo

Corriente de prueba : 2,000 A (r.m.s,)

Frecuencia de prueba : 60 Hz. con una tolerancia de + 217 „ e*O £

Elementos empleados : Termómetro de registroautomático y termocupla

Conductor de conducción: 1,040 mm2 (barra de cobre)

La temperatura ambiente debe -estar entre -+"IODC y -MQ^C,

El tiempo de duración de la corriente debe ser &asta que .

la elevación de la temperatura, alcance un valor constante (V0C/h)

. Prueba de caída de voltaje, antes y después de la prueba

de elevación de temperatura.

(Después de 1,000 veces, la prueba de operación).

Esta prueba fue hecha con una corriente de cerca de IDO A

D*C. y fue calculada la resistencia: Ver Tabla que sigue*

TABLA # 1.2.a. - Medición de la Resistencia de un Polo por el Méto-do de Caída de Voltaje

. RESISTENCIA f>-«0 • ISMKERATORA

POLO A B C ¿&1BIBNTE

ANTES DE •LA 20 - ÜS^C

PRUEBA

DESPUÉS DE 20 ; _ -60C

LA PRUEBA

. 17

TABLA *. 1 ..2.b.

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE ELEVACIÓN DE TEMPERATURA

LUGAR DE MEDIDA (Figura # 1.2.60

Elevación de Tem- Elevación' pe'r'a'turá ' '('0C)' ' ' • de Tempe-

Después de Después de ^Sficad¡1.000 veces la prueba Peciílcacla

la prueba de de corto- ,-op.Operación circuito *- ¿

1- Conductor de conducción 33 35

2- Terminal 21 21 40

3- Contacto estacionario 16 16 65

4- Parte principal de los contactos 15 15 65

5- Contacto móvil 15 16 65

6- Contactos productores del arco 16 16 65

7- Contacto de dedos 13 14 65

8- Parte de contacto de dedos 13 13 65

9- Terminal 15 40


Duración de corriente (horas) 10

Temperatura ambiente (°C) 16 20

Corriente nominal: 2.000 A

' .* " Figura.# 1*2,6.

Lugares* de medición de la temperatura en un disyuntor en SF

2r Prueba para un Rango de Corriente Normal Nominal de

4.000 A.

Condición y método de prueba:

Ejemplar de prueba

Corriente de prueba

Frecuencia de prueba

Conductor de conducción;

Un polo

4.000 A (r.m.sO

60 Rzy con una tolerancia de•*• 2% y -5%

Termocupla y termómetro de re-gistro automático

1,000 mm2 x 2 THAL (AliminiumStanded Cable for High Tempe-rature)

Prueba de caída de voltaje antes y después de la prueba

de elevación de temperatura,

Después de 1.000 veces la prueba de operación.

Esta prueba fue hecha con una corriente de cerca de 100 A

19

D.C. y se calculo la resistencia. Ver Tabla # 1«3,a.

TABLA # 1.3.a.

Medición de la resistencia de' un polo por el método de caída

de. Voltaje

POLO

RESISTENCIA

A B

TEMPERATU -RA

AMBIENTE

Antes dela

Prueba15 19°C

Despuésde laPrueba

20

TABLA # 1.3,b.

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE "ELEVACIÓN DE TEMPERATURA

Elevación de Tempe-. ElevaciónY atura ' Cgradós) °C ' de la tempe-

LUGAR DE MEDIDA

(Figura # 1,2.6.)

Despues de Después de1 . 000 veces la pruebala prueba de corto- (grados).de .Operación . .circuito . . . . DC . . .


2- Terminal 38 38 4D

3- Contacto estacionario 43 65

4- Parte principal de los contactos 31 32

5- Contacto móvil 36 35 65

6- Contactos productores del arco 38 36 65

7- Contacto de dedos 34 35 65

8- Parte de contacto de dedos 31 65

9- Terminal 33 40

10- Conductor de conducción

Duración de corriente (Hr)

Temperatura ambiente (°C) 16

Corriente nominal: 4.000 A

21

c- PRUEBAS DE LA RESISTENCIA DIELÉCTRICA

Se comprueba la resistencia dieléctrica del disyuntor apli

cando altos voltajes de impulso (Ver Prueba c,1) y a frecuencia -

industrial (Ver Prueba c.2),

Estas pruebas se realizan con la finalidad de comprobar las

condiciones de los materiales aislantes .externos, tales como las

columnas de porcelana 'y, en general, el aislamiento a tierra del

disyuntor. Además, se comprueba la resistencia dieléctrica del me

dio aislante, que es el gas SF^, y todos los espacios utilizados

para resistir sobrevoltajes sin que se produzcan descargas disrup-

tivas. (Re£.

Como puede verse en las Tablas de resultados del ejemplo,

en cada prueba todos los aislantes resistieron el voltaje aplicado

sin sufrir daño.

c.1. Prueba de Voltaje de Impulso

La prueba se realizó con ambos voltajes de impulso, el po-

sitivo y el negativo, debido a que ciertos materiales aislantes re

tienen la polaridad (carga), con una forma de onda de 1 , 2 x SGlis

y una amplitud de 650 KV (cresta); fueron aplicados cinco veces en

tre terminales y entre línea y tierra .(Ver-: Tabla # 1,40«

Puede considerarse que el disyuntor ha pasado la prueba si

el numero de descargas disruptivas por cada condición de prueba, -

no excede de dos.

Esta prueba fue realizada en condiciones de seco y húmedo,

22

TABLA #. 1.4.

Condiciones y Resultados de la Prueba de Voltaje de Impulso

Lugar deAplicación

delVoltaje

Entre par-tes vivasy tierra(cerrado)

Entre ter-minales

(abierto)

EntreFases

(cerrado)

VOLTAJE ; APLICADO -

Amplitud Forma de Onda

CKV Cresta) :/ts.

650 1.2 x 50.

650 1.2 x 50

650 K2 x 50

POLARIDAD RESULTADOS

Positiva

Negativa Resistid

Positiva

Negativa Resistió

Positivai\.oi>J-«L> L-LU

Negativa

CONDICIONES ATMOSFÉRICAS

Temperatura ambiente

Presión barométrica

Humedad absoluta

CONDICIONES DE ROCIADO:

Ángulo de rociado :

Rango de rociado

Resistividad del agua

33 °C

1.014 mbar

26,2 ,

45 grados con la vertical

5,0 mm/min.

18,000 yx- -cm.

c,2B Prueba de Voltaje de Frecuencia Industrial

1) Aislante principal y disyuntor:

En esta prueba se-aplicó un voltaje al-terno de 60 Hz. y un

valor r.m.s., como se indica a continuación (Tabla # 1.5.)* Este

fue aplicado en condiciones de seco y húmedo.

23

TABLA #1.5.

Condiciones y Resultados de la Prueba de Voltaje a

Frecuencia Industrial

Lugar deAplicacióndel Voltaje

Entre par-tes vivasy tierra(Cerrado)

Entre ter-minales

(Abierto)

EntreFases(Cerrado)

Condiciónde la

Prueba

Se.co

Húmedo

Seco

Húmedo

Seco

Húmedo

Voltaje A-plicado

(KV r-.rn.sO-

275

275

275

275

275

275

Duración delVoltaje(SecO

60

60

60

60

60

60

RESULTADOS

Resistió

Resistió

Resistió

Resistió

Resistió

Resistió

2) Circuito Auxiliar y de Control:

TABLA #1.6,

Resultados de la Prueba de Voltaje a Frecuencia Industrial

sobre los Circuitos Auxiliares

Lugar de Aplicacióndel Voltaje

VoltajeAplicado(KV E.nus.)

Duración delVoltaje(seg.)

RESULTADOS

Entre los circuitosauxiliares de controly el motor de chorro

60 Resistió

24

3) Condiciones atmosféricas y de rociado:

Temperatura ambiente

Presión barométrica

Humedad absoluta

Ángulo de rociado

Rango de rociadoResistividad del agua

°C

mbar,3

33

1*014

26,2 g/nr

45 grados con la vertical

5,0 mm/min.18.000

.d- PRUEBA DE CORRIENTE DE TIEMPO CORTO

fPor medio de esta prueba se comprueba la capacidad de con

ducción de corriente de tiempo corto, por parte de la cámara de

ruptura y de todas las partes conductoras de corriente del disyu'n

tor. Los valores nominales asignados por el fabricante, son de :

40 KA de corriente de tiempo corto durante 4 segundos y, en la Ta

bla #1.7 podemos ver que el disyuntor soportó hasta 44.9 KA du -

rante 4.03 segundos; por lo tanto, los resultados de la prueba son

satisfactorios (Ref.

Esta prueba se realizó sobre las tres fases del disyuntorcompleto.

La duración de la corriente no.debe exceder de 10 ciclos.

Después de haberse completado la prueba, el disyuntor de-

be ser capaz de conducir la corriente nominal de carga, sin sufrir

peligrosas elevaciones de temperatura mayores de las especificadas

yy además, debe interrumpir la corriente de cortocircuito nominal,

sin ningún problema.

25

TABLA # 1.7.

Condiciones y Resultados de la Prueba de Conducción de

Corriente de Tiempo Corto

POLO

APRUEBA

A

B

Corriente deTiempoCorto

(KA r.nusO

44.2

44.9

Valor Picode

Corriente

(KA Cresta)

99

130

Duraciónde laCorriente

(segO

4.03

Resultadosde laPrueba

BUENOS

93

e- PRUEBAS DE LA CAPACIDAD DE MANIOBRA DURANTE CONDICIO-

NES NORMALES DE FUNCIONAMIENTO

Estas pruebas se realizan para determinar la capacidad de

maniobra, garantizada por el fabricante, que poseen las cámaras de

ruptura para cortar corrientes capacitivas (Ver Prueba # e.10

producidas al operar con bancos de capacitores, líneas aéreas al

vacío, cables al vacío, etc., y corrientes inductivas (Ver Prueba

# e.2), producidas generalmente al desconectar un transformador al

vacío.

Durante estas pruebas comprobamos que la cámara de ruptura

y sus componentes, tales como contactos, toberas, escudos protec -

tores del arco, sean capaces de soportar las corrientes capaciti -

vas e inductivas , sin que se produzcan recebados ni reencendidos,

que puedan afectar las características de la unidad interruptora,~

Además, debido a que uno de los factores para la rápida extinción

del arco es el gas SF$, durante esta prueba comprobamos también la

resistencia dieléctrica del gas y que los aislantes sean capaces -

de soportar los sobrevoltajes producidos sin sufrir daño. (Reí* :

26

Como puede verse en los resultados, el disyuntor pasó la

prueba debido a que no se produjeron recebados ni reencendidos en

la cámara de ruptura, y los sobrevoltajes producidos no excedie -

ron los valores especificados en las normas IEC Publication 56-2.

e.l . Prueba de Corte de Corriente Capacitiva

Las pruebas realizadas fueron 12, distribuidas en interva

los de 30 grados eléctricos, a 76 A y 200 A. Se utilizaron los

métodos directo (1) y sintético (2), sobre una sola fase con un

banco de capacitores concentrado,

El circuito generador está de acuerdo con las normas IEC

Publication 56-4 (1972;) , Sub-Cláusula 15,4*1.

El voltaje requerido -para la prueba de corriente capaciti

va en una sola fase, en condiciones normales, para el rango de

145 XV es: .

145KV x 1,2/ " 100 KV

Entonces, el voltaje de prueba se tomo como un valor de

120 KV, considerando el voltaje superior entre los varios rangos

en los cuales puede ser aplicada la unidad interruptora.

Esta prueba puede hacerse sobre las tres, o una sola fase,

esta ultima se la realiza solo cuando el disyuntor está libre de

recebados y se va a utilizar en un sistema de neutro a tierra.

27

(1) - CIRCUITO PARA LA PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE

CAPACITIVA(Método directo sobre una sola fase)

G = Generador de cortocircuito

Bb = Disyuntor de respaldo

Tr = Transformador de cortocircuito

Bt = Disyuntor bajo prueba . -

C = Carga

Vg ~ Voltaje del generador

Vs = Voltaje en el lado de la fuente

VL. = Voltaje en el lado de la carga

I - Corriente de prueba

TABLA * 1.8.

' PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE CAPACITIVA.'.

120- KV

~- 76 A

POR EL MÉTODO DIRECTO

PRUE-

,,. 1

rt•RA

Llcl°

N-

de

Prueba

1514 C

001

002

003

004

005

006

0/Open

007

008

009

010

011

012

RESULTADOS

DE . .LA . .PRUEBA

Fase

. Corriente Voltaje

Voltaje

a de Corte

Aplica-

de Resta-

Prueba

(A)

do (KV) blecimiento

(*)

97 97 97

'

97 97

A 76

120

97 97 97 97 97 97 97

Fase

Corta-

dora

0 1

0 2

0 3

0 4

0 5

0 6

0 7

0 8

0 9

0 10

0 11

0 12

• - •

• -RESULTADOS

• •

Reencendido del

. .arco eléctrico

. .

0 0 o 0 o o •

0 0 0 0 0 0

Recebado del

. .arco eléctrico

0 0

• o 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Sobrevoltaje re-

maniobras del

. .disyuntor

. (VECES)

Menos que 1 . 0

idem

id.

id.

id.

id.

!

id.

id.

id.

id.

id.

id.

Voltaje de restablecimiento í $ de voltaje aplicado

Frecuencia de pruebas

60 tfe.

Voltaje de prueba;

. 120 KV >

145 KV x 1 *2/

Fase cortadora:

Pase cortadora 0

1, 02¿03,

«<» están controladas

con cada intervalo

N>OO

Voltaje momentáneo de corte:

Mfiltiplos del voltaje pico aplicado

29

Figura # Oscilogramas de la Prueba de Capacidad

de Corte.de Corriente Capacitiva, to -

mados cada 30 grados eléctricos:

120 KV 76 A

t ~ Marca de tiempos c/ división 10 ms.

Ve = Tensión en el condensador

I * Intensidad de la corriente de ruptura

V - Tensión en el interruptor que se compruebaVs - Voltaje del lado de la fuente

Vg * Voltaje del generador

T ~ Medición del desplazamiento de los contactos

en el disyuntor que se comprueba

En los oscilogramas podemos apreciar que, en el momento

que los contactos del disyuntor se abren totalmente (punto B),

aparece entre sus terminales una tensión V» mientras que la co-

rriente de ruptura I, decrece hasta cero, sin que se .produzcan

recebados ni reencendidos. El voltaje de la fuente (Vg) perma-

30

nece constante y el voltaje en el condensador (Ve), disminuye des

de el voltaje pico a que estuvo cargado en el momento de corte de

la corriente.

En la curva T, vemos que los contactos empiezan a separar

se en el punto A, y terminan de abrirse en el punto B; el tiempo

que han demorado podemos medirlo en la escala t, desde el punto A

al B, en donde cada división equivale a 10 ms«

(2) - CIRCUITO DE PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE CAPACITIVA

(Método sintético sobre una fase simple)

G

Bb

Cs

L

Tr

Ba

Bt

CH

CL

Vg

V

I

C.T

-n-ÚH

CL

C.T.

Generador de potencia de cortocircuito

Disyuntor de respaldo

Switch de cierre.

Bobina de reactancia del circuito generador

Transformador de potencia de cortocircuito

Disyuntor auxiliar para prueba sintética

Disyuntor bajo prueba

Condensador en el circuito de alta tensión

Condensadores en el circuito de alta intensidad

Voltaje generado

Voltaje entre los terminales del disyuntor a prue-ba

Corriente de prueba en el disyuntor

Transformador de corriente

TABLA

# 1.9.

PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE CAPACITIVA,

'J2Q.KVV

200 aA> POR EL MÉTODO SINTÉTICO

RESULTADOS DE LA PRUEEA

PRUEBA

Ciclo

Fase

Corriente Volta j e

w

de

a •

de Corte Aplica-

1N"

Prueba

Prueba

(A)

do (KV)

C 0402

070

071

072

073

074

075

0/Open

A 200

120

076

077

078

079

080

081

Voltaje

de Resta-

blecimien

- to

(4) ."

.

100

100

100

100

100

'

100

100

100

100

100

100

100

Fase

Cor-

tadora 1

. . .

0 2. .

0 3

0 4

' - "0

5"

'

06'

07-

08

0 9

0 10

0 11

'

0 12

t.

RESULTADOS

Reencendido

del

Arco

eléctrico

o o 0 o o o 0 0 0 0 0 0

Recebado del

Arco eléctri-

co 0 o 0 o o o 0 0

. 0 0 0 0

sobrevoltaj

resultante

las maniot

del disyur

CVECES)

Menos que

ídem

Id.

Id.

Id.

Id-

Id.

Id.

Id.

Id.

Id.

Id.

ie í de

>ras

rtor 1.0

Voltaje de restablecimiento;

Frecuencia de prueba:

Fase cortadora:


Voltaje de prueba:

I de voltaje aplicado

60 Hz,

Fase cortadora 0 1, 0 2f 0 3, ... son controladas con cada

intervalo

TT 6MSltiplos del voltaje pico aplicado

120 KV > 145 KVx 1.2/ \TT

32

Figura # 1,2*8 OSCILOGRAMAS TÍPICOS DE LA PRUEBA DE COR-

TE DE CORRIENTE CAPACITIVA, tomados cada

30 grados eléctricos:

120 KV 200 A

VH

VL

V

I

VgT

Marca de tiempos c/ división 1 O ms.

Voltaje de la fuente del circuito capacitor CH

Voltaje entre los terminales del disyuntor a

prueba

Voltaje de la fuente del circuito capacitor CL

Voltaje entre los terminales del disyuntor auxiliar

Intensidad de la corriente' de prueba

Voltaje generado

Medición del desplazamiento de los contactos

del disyuntor que se comprueba

33

e',2. PRUEBA DE CORTE DE PEQUEÑAS CORRIENTES INDUCTIVAS

Esta prueba fue realizada.usando un transformador al vacío

(1), y un circuito inductivo equivalente (2), Se tomaron dos va-

lores de corriente de magnetización de 3 A y 22 A, la cual debe

estar en el rango de 1/101 a 10$ de la corriente nominal del dis-

yuntor.

(1) Circuito de Prueba de Corrientes Magnetizantes de

un Transformador al Vacío

G ~ Generador de cortocircuitoBb « Disyuntor de. respaldo

Tr « Transformador de cortocircuitoBt - Disyuntor bajo prueba

Tr2 = CargaVg = Voltaje generadoVs - Voltaje del lado de la fuente

VL = Voltaje del lado de la fuente, aplicado al

transformador al vacíoI - Corriente

TABLA

*'1.10.

' PRUEBA

DÉ CORTE

DE PEQUEÑAS CORRIENTES

INDUCTIVAS

. . 1J

0.KV

- 3- A

..

PRUE-

Ciclo

Fase

EA

de

de

.,,_

Prueba

Prueba

C 0404

001

002

003

004

005

006

0/Open

&007

008

009

010

011

012

RESULTADOS DE LA

Corriente

Voltaje

Voltaje de

de Corte

Aplica-

Restable -

(A)

do (KV)

cimiento

100

100

100

100

100

3 11

0 100

100

100

100

100

100

100

PRUEBA

Fase Cor-

tadora

0 10 2

0 30 4

0 5

0 6

0 70 8

. 0 9

0 10

0 11

0 12

tj'ccTTT TAnnc .

...

. .

/-i i

-i ,

KbbULlALKJb

Sobrevolt

Reencendido

Recebado del

Jj

HoT

A"r*r*n

AYV*I""I

A*1 f^f —

^í A . ° "5°. elec

del disyt

eléctrico

trico

^

Menos que

Menos que

1,2

1.3

1.1

. Menos

que

Menos que

Id- 1.1

1,3

1.1

• -

- Menos que

:aje

>bras

nitor

.1.0 1.0

1-0

1.0

1.0

Voltaje

de restablecimiento

i.Frecuencia de prueba:

Voltaje de prueba:

Fase cortadora:


\e voltaje

aplicado

60 Hz

110 KV

Fase cortadora 0 1, 0 2, 0 3,

**«

intervalo

7T/6

MSltiplos del voltaje pico aplicadoson controladas con cada

Figura # 1.2.9. Oscilogramas típicos de la tensión aplica-

da' 'al transformador en vacío/ durante la

prueba de corte de pequeñas corrientes in-

ductivas, tomados en intervalos de 50'

grados eléctricos:

C0404-OG2 l!0 KV 3A

VL = Voltaje de la fuente aplicado al transformador

en vacío

36

(2) - CIRCUITO DE PRUEBA DE CORTE DE PEQUEÑAS

CORRIENTES INDUCTIVAS

(Método directo sobre una fase simple)

Vs VL i

G

Bb

Tr1?

Cs1f

Ls

Cs2

Di» D2Bt

Ce, Re

Vg

Vs

VL

I

Generador de cortocircuito


Transformadores de cortocircuito

Switch de cierre

Bobina de reactancia del circuito gene-

rador - . . - . .

Divisor de voltaje


Resistencia y condensador para ajuste de

la frecuencia

Bobina de reactancia de carga

Voltaje generado

Voltaje del lado de la fuente

Voltaje del lado de la carga

Corriente de prueba

TABLA

# 1.11

PRUEBA DE CORTE DE PEQUERAS CORRIENTES INDUCTIVAS

.110

KV

22 A

«PR

UEB

A

C,

FaS

em

jfcü

A

de

a

H-

Pru

eba

Pru

eba

C 04

05

-

071

072

073

-07

4

075

.07

6 0/

Ope

n B

077

078

079

080

081

082

1

RE

SU

LT

AD

OS

DE

LA

!

Corr

iente

V

olt

aje

Vo

ltaj

e d

ede

C

ort

e A

pli

ca-

Res

tab

le -

• (A

) do

ci

mie

nto

100

100

,10

0

100

100

22

110

100

100

100

'

100

100

100

-100

f

PRU

EBA

Fas

e co

r-ta

dora

01

02

03

04

05

0 6

' '

07

0 8

09

0 10

0 11

01

2

. •m

ccTTT

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arco

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arco

elé

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s d

el

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syun

tor

(VEC

ES)

' :

- '

•-

1.0

5

- -

1.05

' '

'

Men

os q

ue 1

.0

Men

os q

ue

1 . 0

- -

' 1.

1

- ••

••-•

1

.25

- -

. 1

.05

' -

- 1.

05-

Men

os q

ue

1 . 0

' -

- Id

.

~ -

Id.

:•

-•

'•

- 1

.1

Voltaje de restablecimiento:

Frecuencia de prueba:

Voltaje de prueba:

Fase cortadora:


I de

voltaje aplicado

60 Hz

110 KV

Fase cortadora 01,

0 29 0 3?

.„,

intervalo

tf/6

MLtiplos

del voltaje pico aplicado

son controladas con cada

Figura # 1.2*10, 'Oscilogramas' típicos de prueba de

corte' 'de pequeñas corrientes induc-

" 't I Vas:

110 W 22 A

i?

*\o-*Td$

07&

tVL

Vs

I

Marca de tiempos c/ división 10 ms

Voltaje del lado de la carga

Voltaje del lado de la fuente

Intensidad de ruptura

Vg

T

39

Voltaj'e generadoMedición del desplazamiento de los con-

'tactos del disyuntor bajo prueba

Figura # 1.2.11 Oscilogramas de los voltajes del lado

de la fuente y de la carga, tomados

por medio de rayos de electrones:

CO 405-O 76

VL - Voltaje del lado de la carga

Vs -= Voltaje del lado de la fuente

f- PRUEBAS DE CAPACIDAD DE MANIOBRA DURANTE CONDICIO-

NES DE FALLA

Las pruebas que se realizan son las siguientes: De cor-

tocircuito (V er Prueba # £.1.); de falla de línea corta ( Ver

Prueba # £.2); de oposición de fase (Ver Prueba # £.3-]*

Durante estas pruebas se comprueba la capacidad de manió

bra de la cámara de ruptura del disyuntor durante condiciones de

40

falla, tales como cortocircuito, falla de línea corta y oposi-ción de fase.

Debido a que durante el cierre o apertura de un cortocir-

cuito, son puestos a prueba todos los mecanismos del disyuntor ta

les como el de operación, extinción del arco, cámara de interrup-

ción, etc., puede considerarse a esta prueba como una de las más

completas (Ref. N2, N8, L2) s y.no sólo completas, sino básicas.

En las Tablas de Resultados # 1.13, # 1.16 y # 1.17, pode

mos ver que los tiempos de interrupción de las corrientes de cor-

tocircuito no sobrepasan el valor de los 3 ciclos especificados -

por el fabricante; y, en las Tablas # 1.12 y # 1.14, de condicio-

nes del disyuntor, después de las pruebas, vemos que no se han pro

ducido daños de consideración, por lo que aceptamos que el aparato

ha pasado la prueba satisfactoriamente. El tiempo de interrupción

de la corriente de cortocircuito, tiene relación con el funciona -

miento de varias partes del disyuntor, tales como la cámara de rup

tura (contactos, medio de extinción del arco que es el gas FSg ,

toberas, etc.)? mecanismo de operación (la velocidad de separación

de los contactos es importante para la extinción del arco) y en ge

neral, a todas las partes conductoras de corriente e incluso la ri

gidez de la estructura y de los aislantes externos, que deben ser

capaces de soportar los bruscos movimientos que se producen duran-

te la apertura de una corriente de falla, ... • .

El disyuntor puede ser inspeccionado visualmente después

de cualquier serie de pruebas, y todas las partes constitutivas de

ben estar prácticamente en las mismas condiciones que antes de és-

tas. Además, debe ser capaz de cerrar y romper la corriente nor-

mal nominal, sin que exista una elevación de temperatura mayor que

las especificadas por las normas (Ver Literal b).

f*l. Prueba de Cortocircuito

La prueba de cortocircuito se realiza para determinar la

habilidad del disyuntor, para operar satisfactoriamente bajo condi

ciones de cortocircuito, sin sufrir daño. Esta prueba se efectúa,

con varios valores de corriente, para asegurarse de su operación -

satisfactoria bajo cualquier condición de cortocircuito (Ref. N2) „

41

Se hicieron una serie de pruebas bajo las condiciones más

severas, con corrientes de corte del 10%, 301» 60%, 901, de

la corriente de ruptura nominal* El voltaje de prueba fue deter-

minado, considerando el más alto valor de todos los rangos de vol

taje para los cuales la unidad" interruptora puede ser aplicada.

(Cerca del 101 de la corriente de corte nominal)

Método de prueba : Método directo sobre una sola fase

Voltaje de prueba : 126 KV (126 JCV « 145 KV x 1,5/1/3)

Corriente de prueba : 3.5 KA

PRUEBA # 2


Método de prueba : Método sintético sobre una sola fase

Voltaje de prueba : 126 KV (126 KV = 145 XV x 1.5 / \/3)

Corriente de prueba : 12 KA

PRUEBA # 5


Método de prueba : Método sintético sobre una. sola fase

Voltaje de prueba : 173 KV (173 > 145 KV x 1,5/ VT)

Corriente de prueba : 20,5 KA

PRUEBA # 4

(Corriente de corte nominal)


Voltaje de prueba : 126 KV (126 KV = 145 JCV x l.S/V


Valor máximo de

corriente de cierre : 100 KA

Secuencia de operación : Secuencia de operación nominal

Indicado con comilla (O1 o C") en la secuencia de opera-

ción .significa que esta prueba fue realizada sin el alto vol

42

taje de la fuente.

El intervalo de tiempo entre operaciones individuales de

un ciclo de pruebas, debe ser el intervalo de tiempo de la se-

cuencia de operación nominal.

En la prueba # 4, la componente d.c. fue controlada pa-

ra que no sobrepase el 20% de la componente a.c*, y el valor

más grande fue de 50% para la segunda operación.

TABLA # 1 , 1 2

Método y Condiciones de Prueba de Cortocircuito

PRUEBA N

MÉTODO DE PRUEBA

FASE PROBADA

Voltaje

Aplica-

do

Voltaje Aplicado KV

Factor de Distorsión \e de Restablecimiento \e

Transi-torio deResta -bleci -miento

Rango de la Pendiente(KV//t s)

PICO (KV)

Tiempo de Retardo (/íís)

Factor de Potencia

Corrien-te deCorte

Corriente de Corte (K )

Factor de Distorsión \r máximo de corriente de

cierre (KA)

Frecuencia de prueba (líz)

1

Método Directo so-bre unasola FaseCircuito #1

A

126 '

2 3 4

- Método Sintéticosobre unasola Fase

Circuito #2

A

126

A

173

B

126

' Menos que 10

97

2.0

294

20

100

2.0

267

Menos que

100

2.2

355

Menos q10

100

2.2

260

, Menos q

Menos - que 0.15

3.5 12.0 20.5 40

Menos que 10.

- - - 122

60

43

CIRCUITO PARA PRUEBA DE CORTOCIRCUITO

(Método directo sobre una sola Fase)

G

Bb

Cs

Tr

Bt

Vg

V

180 MVA Generador de cortocircuito


Switch de cierre

Transformador de cortocircuito


Voltaje del generador

Voltaje entre terminales del disyuntor a

prueba

Corriente de cortocircuito

- 44

2.- CIRCUITO PARA PRUEBA ODE-CORTOCIRCUITO

(Método .sintético^sobre..una .sola Fase)

swrfch electrónico

GBbCs

LgTrBoBt

.Re,

LsCs

VgVaI

V

Ih

Ce

Generador :de-cortocircuito -180 MVA

Disyuírtor de ..respaldoSwitch Ae Acierre

Bobina :de reactancia/del -circ.u.i.to generador

Transformador ¿ÍQ -cortocircuito

Disyuntor ^auxiliar,-para ..prueba sintéticaMsyunt.o.r baj o Aprueba

: Res±s.tenciavycpondensado-r para ajustar el vol

tajjs -.trans_itarlo ,4e ,-r;.e¿s±,ablecimientoReactancia -del -cir-cuito Ae .al.ta .tensión.

Condensador :_del j-cir.cuit.0 .de .al.t.a .tensiónVolfajve .del -generadorVoltaje .de jLa --fuente :4e ^joxrien.teCorriente :de .-aqr-^ocir-cuLto

Voltaj© centre tterminaX.e,s .del disyuntor probadodny-ec-tadaj -- '•/- *_. i.. *.-. w i

TABLA

t 1.13

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE CORTOCIRCUITO

Oscilo-

Ciclo

Fase

PRUE-

grama

de

a,y,

N_

Prueba

Prueba

N-

0

•1

* c8

. A

Im•

CO

Ox21E

02

151

0 A

0

1S15E

0

3

UL)<¿"-

0

A

0

Oxl 5E

Of116

" $

4

C'O

A

í'1 c'o

CORRIENTE DE CORTE

Componente

AC (KA)

3.56

3.49

3.48

12 12 12 20.5

20.5

20.5

41,7

40.6

40.6

Componen-

teDC (t)

00

' '55

'

30 0 0 0 0 0 0 0 50 5

Voltaje de Voltaje Valor máxi-

Restable - Aplica- mo de

co-

cimiento

do

rriente de

fel

fWl

cierre (KA)

¡

98

••

-

97

126

9.8'

'

97

- -

.7.2 „

100

126

- _

100

173

- -

100

126

122 70

VOLTAJE TRANSI-

TORIO DE RESTA-

; BLECIMIENTO

Rango de

Pendien-

te 2.0

"2,0 2,2

2.2

PICO

(KVD . 294

267

355

260

Tiempo de

corte de la

corriente

de cortocir

cuito

60 Hz Base

Durac.

r™

del

arco

TAL

0.7

2.4

0.6

2.2

0.6

2.2

0.7

2.4

0.8

2.5

0.9

2.6

0.7

2.4

0.6

2.3

0.8

2.5

0.8

2.5

0.7

2,3

0,8

2.4

NDTA:

EL TIEMPO DE RECIERRE DE LA PRUEBA N- 4, ES 0.33 SEGUNDOS.

46

Figura # 1,2.12* Oscilogramas típicos de la prueba de

Cortocircuito: Prueba N£ 2

V

1IhVa

VgT

Voltaje entre los terminales del disyuntor

a prueba

Corriente de cortocircuito

Corriente inyectada

Voltaje de la fuente de corriente



del disyuntor a prueba

47(Punto B).- .

En los oscilogramas vemos que el disyuntor abre los contactos totalmente, cuando la corriente de cortocircuito (I) se hacecero, y entonces aparece una tensión V entre sus terminales. Eltiempo necesario total que demora el disyuntor en cortar la co-rriente, puede medirse en la escala T, desde el punto A al B,

Figura # 1.2.13. Oscilograma del voltaje transitorio de'restablecimiento - Prueba # 2:

Rango de la Pendiente 2.0 KV//¿sPico 267 KV

Figura # 1.2,14.

173 kV 20.5kA

48

Oscilogramas típicos de la prueba de

Cortocircuito - Prueba # 3 :

1S15E-003

V

I

IhVa

Vg

T

Voltaje entre los terminales del disyuntor

a pruebaCorriente de cortocircuito

Corriente inyectada


Voltaje generadoMedición del desplazamiento de los contactos


50

Figura # 1.2.16.Oscilogramas típicos de la prueba deCortón" TI-TT-Í •*•--

126 kV 40 kA

OX15E 116

U I N I I I I I I I I Í I I I Mi'! 1 1 1 1 1 í i í í n ' i í í í í u i ' ' ' í i /I I f i i I M M i i H M Jpi M i i i II 1

: Voltaje de la fuente de corriente: Corriente de cortocircuito: Voltaje entre los terminales del disyuntor

a prueba; Corriente inyectadai Voltaje del .generador: Medición de los desplazamientos en el disyun- -

tor auxiliarT s Medición del desplazamiento de los contactos


Estos oscilogramas pueden Interpretarse de la misma manera

que los de la figura # U2,12, pero tomando en cuenta que se reali

za una operación de recierre.

Va

IV

Ih

VgC

2.2 KV/260

49

Figura # 1.2.15 Oscilograma del voltaje transitorio deRestablecimiento - Prueba # 3:

T-42/fS/Div V* 77 KV/Div

Rango de la Pendiente 2.2 KV7 «,

Pico 355 KV

Figura # 1.2.16

50

Oscilogramas típicos de la prueba de

Cortocircuito . - Prueba # 4:

126 kV 40 kAOX15E lió

' i t il i l i )

Va : Voltaje de la fuente de corrienteI : Corriente de cortocircuitoV : Voltaje entre los terminales del disyuntor

a pruebaIh ; Corriente inyectadaVg ; Voltaje del .generadorC : Medición de los desplazamientos en el disyun-

tor auxiliarT :' Medición del desplazamiento de los contactos


Estos oscilogramas pueden interpretarse de la misma manera

que los de la figura # 1,2,12, pero tomando en cuenta que se reali

za una operación de recierre.

51

Figura # Oscilograma del voltaje transitorio de

Restablecimiento - Prueba #4:

ÍV Va Div .

Rango de la Pendiente 2.2 KV/ ¿i s

Pico 260 KV

TABLA

f. 1..14

CONDICIONES DEL DISYUNTOR ANTES, DURANTE Y DESPUÉS DE LA PRUEBA DE

CORTOCIRCUITO

PRUEBA

N-

ANTES DE LA PRUEBA

DESPUÉS DE LA PRUEBA

El disyuntor

a probarse

fue montado

con

nuevos

contactos y

llenado

degas S?5

fresco

No hubo

disturbios

visuales

No hubo

inspección

La condición

del

disyun-

tor

prob

ado

fue

la misma

que

después

de la prueba

N-

1

No hubo disturbios

visuales

•

No hubo inspeccidn

Ln

La condición del

disyun-

tor probado

fue

la misma

que después

de la prueba

N-

2

No hubo disturbios

visuales

No hubo inspección

La condición del

disyun-

tor

probado

fue

la misma

que

después de la prueba

N-

3

No hubo disturbios

visuales

INSPECCIÓN:

La inspección mostró un li-

gero quemado

de los

contac-

tos y una

ligera erosión de

la parte

que guía el flujo

de gas

53

£.2. PRUEBA DE LA FALLA DE LINEA CORTA

La prueba de falla de línea corta, es una prueba de corto-

circuito, adicional a la especificada en el numeral f.l, y se la

realiza para comprobar que el disyuntor opere satisfactoriamente,

sin que sufran daño las partes conductoras de corriente y los ais-

lamientos (Reí;» N 8) .

Esta prueba fue realizada por medio de un circuito de prue

ba, en una sola fase, el cual consiste de un circuito de alimenta-

ción y un circuito del lado de la línea.

Las características del circuito de alimentación son aproxi

madamente las mismas del circuito de prueba para cortocircuito, con

la corriente de corte nominal.

El circuito del lado de la línea, fue agrupado sobre una lí

nea artificial con 10 escalones del circuito LC"fT,Tt-

Fueron.agrupados tres valores de la impedancia del lado de

la línea, para reducir la componente a.c. de la corriente de corte

de cortocircuito a 90%, 751 y 60%, respectivamente. Una tolerancia

del + 5% sobre las corrientes dadas, es un suficiente margen para

estas desviaciones.

El voltaje de prueba fue determinado considerando el valor

más alto de voltaje entre muchos rangos, para los cuales la unidad

interruptora puede ser aplicada.

PRUEBA # 1

(Con el-901 de corriente de corte nominal de•cortocircuito)

Método de prueba: Método sintético sobre una sola fase

Voltaje de prueba: 124 KV (124 KV > 145 KV x I/ \/3)

Corriente de prueba: 36 KA

PRUEBA # 2

(Con el 75% de la corriente de corte nominal de cortocircuito)


Voltaje de prueba : 124 KV

54


PRUEBA # 3

(Con 601 de la corriente de corte nominal de cortocircuito)

Método de prueba ; Método sintético sobre una sola

fase

Voltaje de prueba : 124 KV


Los resultados de las pruebas fueron satisfactorios, ya

que el disyuntor probado no sufrió ningún daño y mantuvo sus ca -

racterísticas operacionales de ant'es de la prueba.

55

TABLA * 1 * 1 5

MÉTODO Y CONDICIÓN DE LA PRUEBA

PRUEBA

MÉTODO

N-

DE P R U E B A

FASE A PRUEBA

•VOLTAJE Voltaje Aplicado (KV)APT T P AjiJt JjJ.Uí\O Factor de Distorsión %

Voltaje de Restablecimiento \e trans

rio de Restab:cimiento ( Lacde la fuente

Lto- " Rango de laLe - Pendientelo (KV/ /* s))

' PICO (KV)

Factor de Potencia

CORRIENTEDE CORTE

Corriente de corte (KA.)

Factor de Distorsión \r máximo de la corriente

de cierre (KA)

Frecuencia de Prueba (Hz)

CARACTE-RÍSTICASDPTAT T A -JUJj J.Aijlj/\S DE LA

LINEA

Impedancia de sobre-voltaje ( _/\ )

Rango de la pendien-te (KV/ /es)

Factor Pico

1 2 3

vIETQDO SINTÉTICO SOBRE UKA SOLA

FASE

A

124

A

124

B

124

Menos que 10 .

100

- 2.1

256

100

2.1

256

TOO

2,1

256

Menos que 0,15

. 36 30 24Menos que 1 0

•

60

480

9.2

1 .7

480

7,7

1 ,7

480

6,1

1,7

56

CIRCUITO DE PRUEBA PARA FALLA DE LINEA CORTA

(Método de la inyección de corriente)

- Método sintético sobre una sola fase -

8b Cs

G Generador de cortocircuito de 180 MVA

Bb Disyuntor de respaldo - -

Cs Switch de cierre

Lg Bobina de reactancia del circuito generador

Tr Transformador de cortocircuito

Ba Disyuntor auxiliar para prueba sintética

Bt Disyuntor bajo prueba

Re, Ce Resistencia y capacitancia para ajustar el

voltaje transitorio de restablecimiento

Ls : Reactancia del circuito de alta tensión

Cs ; Capacitancia del circuito de alta tensión

Le, Ce: Reactancia y capacitancia de la línea artifi-

cial

Vg ; Voltaje del generador

57

Va : Voltaje de la fuente de corriente

I : Corriente de cortocircuito

V : Voltaje entre los terminales del disyuntor aprueba

Ih : Corriente inyectada

TA

BLA

*

. 1..16

*"

••

,.

' '

ne

ríin

- P

^I

« v»

*.*

CORR

IEN

TE D

E C

ORT

E V

olt

aje

Vo

lta-

V

olt

aje

i •'

1 2 3

gram

a

1S14

S

013

1S14

S

016

0x14

5

107

de

a

0A

0 0 0 0B

0

Clo

nen-

C.p

onen

- *

"£

„

_ -£<

Ar

mn

nr

m

mie

nto

do

de

cie

rr-

lJü

y

^

l*J

(4)

(KV

) (K

A)

36.5

36.5

31.2

31.2

24.4

"

24.4

010

0 12

40 0 0

100

124

010

0 12

40

VO

LTA

JE

TOA

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TO.

TE D

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fin

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^-;^

Dur

trio

nP

endi

en-

cip

io.

del

arco

teC

I<V

/^s)

(KV

)

0.6

9.3

.3

1.0

,8 0.6

57.

9 66

0.8 0.6

6.1

113

0.8

DE

CO

R-

DR

RIE

N-

UIT

O

BASE To

tal

2.3

2.5 2.35

»

2.5

2.3

2.5

59

Figura # 1.2,18, Oscilogramas de la prueba de falla de

línea corta - (901 componente a.c. de

la corriente nominal de cortocircuito)

124 kV 3ó.5kA

QOBWB

Va

I

V

Ih

Vg

T


Corriente de prueba


prueba

Corriente inyectada



del -disyuntor a prueba

60

.Figura # 1.2,19* Oscilogramas de la prueba de falla de li-

nea _cort a - (751 componente a, c, de la

corriente nominal de cortocircuito]

124 kV 31.2 kA

«Wl

VaI

IhVgT


Corriente de prueba


prueba

Corriente inyectada -




61

Figura # 1.2.20 Oscilogramas de la prueba de falla de lí-

nea corta - (601 componente a,c, de la

corriente nominal de cortocircuito)

124 kV 24.4 kA

L-rO --

0X14S - 107

Va

I

V

Ih

Vg

T


'Corriente de prueba


prueba

Corriente inyectada


Medición del desplazamiento de los contactos del

disyuntor a prueba

Figura # 1.2,21

62

Oscilogramas típicos de voltaje transito-

rio de restablecimiento en la prueba de

falla de línea corta

a) 124 KV - 36.5 KA-

= 6.8/*s/D¡v V=:22 KV/Dw

Rango de la pendiente del lado de la línea:

9.3 KV//ÍS

Valor pico del lado de la línea: 31 KV

63

b) 124 KV - 31.2 KA

T=20 «s/Div VS55/KV Div

Rango de la pendiente del lado de la línea: 7,9 KV//cs

Valor pico del lado de la-línea: 66 KV

' £.3, PRUEBA DE CAPACIDAD DE CORTE DURANTE OPOSICIÓN DE

FASE

Esta prueba se hace para determinar.la habilidad del dis-

yuntor, para romper corrientes durante condiciones de oposición

de fase (Reí. N.3, ' N.5).

Se utilizó para esta.prueba el método sintético sobre una

sola fase.

Fue realizada con la mitad de la corriente de corte, de

cortocircuito nominal.

64

MÉTODO Y CONDICIÓN DE LA PRUEBA

Método de prueba ; Método sintético sobre una sola

fase

Voltaje de prueba : 210 ICV (210 KV = 145 KV x 2,

Corriente de prueba : 20 KA (501 de la corriente de

corte nominal)

El circuito de prueba es el mismo que se utilizo para la

prueba de cortocircuito (método sintético sobre una sola fase].

Después de realizadas las pruebas especificadas, las par-

tes mecánicas y aisladores del disyuntor deben estar prácticamen

te en las mismas condiciones de antes de la prueba y, además,, el

aparato debe ser capaz de cerrar, conducir y romper su corriente

normal nominal, con el voltaje nominal más alto, aunque la capaci

dad de cierre y ruptura puedan ser materialmente reducidas.

Los resultados pueden verse en la Tabla i 1.17» que se

.muestra a continuación, en donde podemos notar que el tiempo de

corte de la corriente está dentro de los valores especificados

por el fabricante.

TABLA

f 1.17.

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE CORTE DURANTE OPOSICIÓN DE FASE

Cic

lode

PMB

- P

rueb

a

EA N- 1

0 0

Fas

ea Pru

e-b

a

A

CORR

IEN

TE

Com

pone

n-te

AC

(KA

)

20 20

DE C

ORTE

Com

pone

n-te

DC

(1)

0 0

Vol

taje

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e -

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(í)

100

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Apl

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do 210

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te (KV

/^s)

2.00

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(60

Hz

BA

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/v,n

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ID

-C

KV

} A

rco

TA

L

0.7

2

,437

5

0.9

2

.6tn

66

1B3. DISYUNTORES AL VACIO

1.3.1 . INTRODUCCIÓN

El desarrollo de los disyuntores al vacío ha requerido de

cerca de 35 años de estudio y se inicia, con la fabricación de

éstos, con rangos de voltaje entre 3,6 KV y 7,2 KV.

Recientemente fue desarrollado el disyuntor de 84 KV; por

lo que se puede decir que estos aparatos para altas tensiones son

productos de una técnica moderna,

El vacío asegura tener una rápida recuperación del aisla-

miento, cuya velocidad es cerca de diez veces la que se obtiene, .

en una atmósfera de gas SF^*

1.3.2. Descripción General

Los disyuntores al vacío utilizan el principio de extin -

ción del.arco, por medio de la difusión en el interior de un va-

cío muy alto; a este principio se lo ha definido como de autoex -

tinción del arco.

El sistema empleado para operar a altos voltajes, consiste

en la conexión en serie de varias unidades de menores voltajes no

minales. Este es un método fácil de realizar, excepto que el me-

canismo total se complica y aumenta el costo.

Además, se hace necesario la introducción de capacitores pa

ra conseguir una conveniente distribución del voltaje, entre las

varias unidades.

Estos disyuntores al vacío tienen varios mecanismos operado

res, tales como: neumático, resorte-motor con energía acumulada,

etc.

1.3.3. Principios de Extinción

Para poder dar una mejor explicación del principio de extin

ción, se han clasificado los.arcos en dos tipos (Ref. # A.6):

67

a- De corriente de bajo amperaje (aproximadamente 6 KV

o menos), llamados también arcos difusos; y

b- De corriente de alto amperaje, llamados arcos concen-

trados.

a- Extinción de arcos de bajo amperaje

Los arcos son analizados dentro de tres partes: ánodo? -

cátodo y columna del arco.

Los arcos tipo difuso están dominados por las caracterís-

ticas catódicas; esto es, todos los electrones, iones metálicos y

átomos neutros, (vapor metálico}, necesarios para mantener los ar

eos, son generados desde una mancha luminosa (llamada mancha ca -

tódica, que pueden ser pequeñísimas irregularidades), sobre la.su

perficie del cátodo.

La columna del arco se propaga cónicamente, y parte de la

mancha catódica hacia el ánodo, el que recibe las partículas emi-tidas desde el cátodo,

A esta emisión coniforme, se la llama generalmente el ar-

cj3_Jt¿]DO_difusp, el cual es conocido por permitir una rápida recu-

peración del aislamiento' después de la interrupción de la corrien<%» —te.

Una mancha catódica plena aparece a una corriente del ar-

co, entre 100 y 200 A, y su longitud es menor de 0.1 mmj La man-

cha es muy brillante cuando la densidad de corriente alcanza unaS fj

magnitud de IQ^A/crar. El rango de emisión de numero de electro -nes, átomos neutros e iones metálicos,"emitidos desde la mancha -catódica, es 100:10:1, respectivamente, y la proporción de ve -

locidad de emisión es 100 (106 m/s) : 10 (10- m/s) : 1,

El numero de electrones generados desde el contacto de co

bre, el cual permite el flujo de corriente de 100 A, es cerca de7 n3 x 10 u/s. La carga eléctrica de un electrón es idéntica a la

de un ion, y casi todos los electrones conducen la corriente del

arco. La columna del arco es neutralizada por iones y electrones

68

cuantitativamente iguales, por lo que casi no hay caída de volta

je,

Cuando se investiga macroscópicamente el voltaje de los

arcos difusos, éste parece ser casi constante con la variación

de corriente (Figura # 1,3.1) y estos dos valores son proporcio-

nales al producto de la conductividad térmica y la temperatura de

fusión del material del cátodo*

out~D

"Sí

o<-

o 50

4 6 8 10 12 14Distancia'ertfr© electrodos (m.m.)

Figura # 1.3.1 .

Distancia entre electrodos y voltaje.

del arco para una corriente constante

La temperatura en la región de la mancha catódica, está

cercana al punto de fusión del material del cátodo, por lo que

se funde parte de su superficie. Sin embargo, la cantidad de

masa fundida es muy pequeña.

La mayoría de manchas catódicas que mantienen la corrien

te del arco, tienen 3as mismas características descritas. Si la

corriente asume una variación sinusoidal, el numero de manchas,

crece o decrece, en conformidad con la curva sinuidal que llega

69

& ser pequeña antes de la interrupción de la corriente*

El momento en que desaparece la tí1tima mancha, es cuando -

la corriente puede ser interrumpida. En este instante, las carac-

terísticas de recuperación del aislamiento, están influenciadas

por la densidad del vapor metálico remanente entre los contactos e

impurezas. La cantidad de vapor metálico generado por el cátodo -

durante el arco, varía en proporción al numero de manchas que, a

su vez, dependen del valor de la corriente,

Por otro lado, sin embargo, este vapor es absorbido por el

ánodo o escudo del arco y el tiempo constante en que desaparece no

excede de 10 j&s.

La existencia del tiempo constante se debe a la reducción

de la velocidad de emisión, por el choque.entre partículas ' en la

columna del arco- La densidad del vapor metálico emitido por el

cátodo, a una corriente cero, es idéntica a la densidad, algunos

microsegundos antes de la corriente cero.

Cuando la gradiente de la corriente de corte es más empina

da, entonces también se incrementa la densidad del vapor. Bebido

a que las partículas descargan su propia energía de arco, se ca-

lientan el ánodo y el metal próximo, generándose vapor metálico.-

Sin embargo, la densidad de este vapor metálico tiene un valor

máximo de 10 partículas/cm^,

La densidad del vapor metálico remanen-te entre los contac-• \, es la suma de la densidad en el momento de corriente cero más

la densidad de'vapor generado por las partículas, cuando descargan

su propia energía de arco. La densidad de partículas, que no afee

te adversamente al voltaje no disruptivo en. el gap (separación en

tre electrodos), es tal, que el camino libre medio para átomos neu

tros es el doble de la separación de los electrodos.

El camino libre medio está en proporción inversa a la den

sidad de partículas; y, entonces, si se asume el valor de 1 cm.

para el gap, la densidad de vapor del cobre será de 10'^ partí -

-culas/cm3,

70

-Este valor es suficientemente alto, por lo que no hay in

fluencia particular del vapor, así como la gradiente de la co-

rriente de corte es normal, por lo que los disyuntores al vacío,

resisten una rata de elevación de voltaje muy alta, entre 15 -•20 KV7 ¿¿s. •

Después que es interrumpida la corriente, un plasma es -

caso aparece entre lo.s contactos, en adición al vapor metálico.-

Estas partículas con carga son atraídas a los contactos de pola-

ridades opuestas, debido al voltaje transitorio de .restablecí ~

miento, el cual aparece entre los contactos después de la inte -

rrupción de la corriente. Sin embargo, no hay ionización, debi-

do al choque de partículas, puesto que la densidad de vapor es -muy baja.

La Figura # 1,3.2. muestra la corriente posterior al ar-

co (corriente residual), medida para arcos difusos, los cuales .

ocurren cuando la corriente del arco tiene una pendiente muyfuerte de 15 A/ÍÍS.

Esta forma.de onda corresponde a la cantidad residual departículas cargadas.

4-H-fr •H-H 4-H-1--

Figura # 1.3.2.

Forma de onda de la corriente posterior al arco

en un disyuntor al vacío

71

Onda superior ; Corriente posterior al arco

4 . A/div, - Tiempo 1

Onda inferior : Voltaje transitorio de res-tablecimiento

Entonces, los arcos difusos son fácilmente extinguibles,

el fenómeno de corte de la corriente frecuentemente ocurre cerca

del punto de corriente cero natural.

El corte de la corriente se produce por un desequilibrio

entre la presión magnética de la corriente y la presión del va-

por metálico del plasma, las cuales ocurren en las manchas cató-

dicas.

Cuando este fenómeno es minuciosamente investigado, en

términos de energía, puede verse que la conductividad térmica del

material del cátodo, es muy importante en la reducción de la co-

rriente a cortar.

Actualmente, el nivel de la corriente a interrumpir pue-

de bajarse, adoptando un material que. ofrezca alta presión del

vapor y baja conductividad térmica. Este material es difícil de

fabricar, tanto para conseguir metal puro, y por esto genexalmen

te se utilizan aleaciones de dos o tres metales.

b- Extinción de arcos de alto amperaje (Concentrados)

Asumimos que estos arcos son previamente difusos. Si en

este estado, incrementamos gradualmente la corriente, el aspecto

y las características del arco también cambian. En la columna -

del arco se logra una claridad más fuerte y, cuando la corrien-

te excede de 6 KA, aparece un brillo intenso sobre el ánodo, Ha

mado la mancha anódica,

La columna total del arco se concentra (une) en una for-

ma cilindrica, con una sección recta de 1 cm^. Esta es la con-

dición de los arcos tipo concentrado.

Con un aumento adicional de corriente, el voltaje del ar

72

co empieza a producir componentes violentos de alta frecuencia.

La figura # 1.3,3. muestra una forma de- onda de voltaje del arco

cuando es interrumpida una corriente de 14 KA, por un disyuntor

al vacío con una corriente de corte nominal de 40 KA- Se nota

que el voltaje del arco contiene componentes de alta frecuencia,

que muestran la evidencia de un arco inestable; sin embargo, el

disyuntor al vacío tiene una amplia capacidad de extinguir el ar

co*

Figura # 1.3.3.

Forma de onda del voltaje del arco después

de la interrupción de una corriente de 14 KA

Onda superior

Onda inferior

Voltaje del arco

Corriente de 20 KA/div

La figura # 1.3.1. muestra claramente la relación entre

el voltaje del arco y la corriente. Esta se obtiene de un dis-

yuntor al vacío, con una corriente de corte nominal de 16 KA»

El voltaje del arco es incrementado lentamente, hasta cerca de

60 V. Si se incrementa lentamente el voltaje del arco, tiende

a saturarse cuando la separación entre los electrodos es incre-

mentada. En este estado, se generan las manchas anódicas. Es-

tos disyuntores al vacío generan manchas anódicas a una corrien

73

te de 7 "KA, cuando aquel asume una carrera total de 10 imru Lavariación en el voltaje del arco sobre los 60 voltios, puedecalcularse con la siguiente formula:

Va « Vo * k d I

Donde: Va = Voltaje del arco

Vo = Voltaje del arco cuando la separación

de los electrodos es casi cero

k = Constante '

d = Distancia entre electrodos (gap]

I = Valor cresta de la corriente

Los valores de Vo y K, cambian ligeramente, de acuerdo a-1

valor pico de la corriente. La razón .para el cambio de los arcos

del tipo difuso a concentrado, puede explicarse de la siguiente -

manera:

En el caso de los arcos difusos, el plasma del arco es

mantenido por electrones, iones y átomos neutros, emitidos desde

las manchas catódicas. El numero de estas partículas se incremen

ta, en proporción al incremento de la corriente. Sin embargo, es

tas partículas finalmente chocan entre ellas en la columna del

arco; así resulta que se limita el numero de partículas que puede

alcanzar al ánodo,

Los electrones, que juegan el papel de conductores de co

rriente, son acelerados por el voltaje del arco inicial y ellos

incrementan la corriente. Este voltaje del arco, por otro lado,

es efectivo con respecto a la velocidad de los iones y, por esta

razón, un espacio adyacente al .ánodo es deficiente en el zaümero -

de iones.

Al mismo tiempo, la sección recta de la columna del arco,

es reducida debido a la fuerza de concentración de los arcos por

el incremento de la corriente. Esto incrementa la posibilidad de

choque entre partículas, las cuales finalmente decrecen en frente

del ánodo. Así, una fina parte del ánodo es fundida y empieza la

producción del vapor metálico. Esta es la generación de manchas

anódicas.

74

Las características de los arcos concentrados se asemejan

a las características de los arcos ordinarios"en aire. La tempe-

ratura en los lugares adyacentes a una mancha del arco., es casi

igual a la temperatura de fusión del material metálico., por lo

que se produce una fusión sustancial. En la columna del arco ocu

rre una considerable ionización; esta característica física cam-

bia de la misma manera que lo hace la forma de onda de corriente*

Por ejemplo; Las características con una corriente pico

de 30 KA, son tales que la temperatura es 18.00Q°K, la presión es

5 kg/cm2 y la densidad del vapor es ID^8 partículas/cm (obte-

nido por cálculo). Entonces, la cantidad total fundida alrededor

de los puntos en los contactos, no puede ser despreciable; el efec

to de fusión permanece por un largo tiempo hasta después que las

manchas del arco desaparecen. Esto afecta en mala forma la ca -

racterística de interrupción de la corriente.

Como describimos previamente, las manchas anódicas apare-

cen con una corriente cercana a 6 KA, . Sin embargo, si la corrien

te alcanza algunas decenas de miles de amperios, los puntos délos

contactos están expuestos a las manchas anódicas por casi todo

el tiempo de duración del arco»

Así, si un contacto de cobre está expuesto a las manchas

anódicas por 0.5 ciclos, entonces la porción en donde está ubica-

da la mancha se calienta a una temperatura de fusión de más o me-

nos 3.000°K, Después que las manchas desaparecen, éstatoma cerca

de 2 m,s. para enfriar la porción caliente a cerca de 2,DOO°K, es-

te tiempo corresponde a cerca de 1/5 del tiempo total de calenta-

miento.

La presión de vapor a 2.0000K es menor que el II de la

presión a 3.0QO°K, y una temperatura de 2,000°K no plantea ningún

problema concerniente a la reducción de la calidad del aislamien-

to. Sin embargo, si tal estructura de contacto asume un momento

de corriente cero, dentro de 2 m.s.» después de la desaparición de

las manchas, esto da como resultado una considerable reducción de

las características de extinción del arco. Es así como actualmen

te los disyuntores son diseñados para eliminar completamente las

75

manchas anódicas o para reducir el tiempo de retención, aún cuan-

do aquellas puedan ocurrir.

1 .3.-

Construcción General

Este disyuntor al vacío es llamado de tipo porcelana. La

unidad interruptora de cada fase, consta de un tubo de porcelana,

montado sobre un soporte del mismo material, en forma de columna,

en el cual es acomodado el interruptor al vacío. Este disyuntor,

tiene la forma de T, (Ref. A.7, A.9),

La Figura # 1.3.4. muestra un disyuntor al vacío de 145 KV.

Este disyuntor de tres fases está formado por dos interruptores al

vacío, de 84 KV conectados en serie. Es cerrado y abierto por la

acción de un resorte.

Figura # 1.3.4.

Vista general de un Disyuntor al Vacío de 145 KV,

76

El mecanismo operador, las palancas de enlace para conexión

de las tres fases, el mecanismo de desconexión, los dispositivos de

control, etc., son instalados en un armario metálico, el cual se en

cuentra .sobre unos apoyos.

El ciclo de operación es de la siguiente manera:

"O" - 1 minuto - "CO" - 3 minutos - "CO" y "O" -

( 0 ) - "CO" - 1 minuto - "CO",

Estos disyuntores al vacío también tienen un sistema de gasque rodea a las unidades ruptoras. La Figura # 1.3.5, muestra cla~ramente al sistema de gas- Para cumplir el objetivo de aislante,el polo del disyuntor es llenado de gas SF5 y sellado herméticamente. Este gas se encuentra a una presión de 1 kg/cm2 que puede serchequeada en el medidor de la presión del gas (3). No es posibleque exista fuga de gas, debido a un mal funcionamiento, puesto queno se utilizan válvulas de cierre. El relé de presión (5) se agrega solo si es pedido por el cliente. Este acciona el contacto dealarma cuando la presión del gas SF6 baja de 0.4 kg/cm^. El pasa-je del gas a través de la .válvula de chequeo (ó), es posible mien-tras que el dispositivo esté colocado en la posición de izquierda.Cuando éste vuelve a su posición inicial, entonces la válvula dechequeo (6) funciona para detener el paso del gas.

/( l/

'(í

7

'<,

*

I

? \/

/

/

1

r(j>.

v / /pf M

Figura # 1.3,5.Diagrama del sistema de gas SFg en un Disyuntor al Vacío

77

N .". . ."R E.'li"fi ITO."N "

.1. .". .'.'Unidad, dé. Polo.'. .".". .".". .". . .'

Interruptor .al. Vacío- .(VI);

Medidor de Presión del Gas

Agujero para llenar de. Gas

Relé de Presión

Válvula de Chequeo

Construcción de un Polo Disyuntor

La Figura # 1.3,6. muestra una vista interior de un polo

del disyuntor. Este polo está compuesto principalmente por tu -

bos de porcelana, la unidad interruptora, varilla operadora ais-

lante y los terminales principales.

El interruptor del polo está lleno de gas. SF5 , a una

presión normal de 1 kg/cm?. Esta construcción asegura una exce-

lente característica de voltaje no disruptivo. .

La Figura # 1.3.7- muestra el mecanismo operante, el cualtiene una construcción simple, empleando rodillos y cojinetes de

rodillos de pequeño diámetro. Esta construcción asegura una lar-

ga vida de operación y una mínima posibilidad de problemas.

78

Figura # 1 .-3,6,

Elementos constitutivos de un Polo del Disyuntor al Vacío

N2. RENGLÓN

- Terminales del circuitoprincipal

2 Interruptor al Vacío (VI)

3 Contacto de anillo

4 Resorte de presión

5 Conexión fija

6 Contactos fijos

. . Jí.s. . . .

7

8

9

10

11

12

. . . . . .RENGLÓN . -

Contacto móvil

Conexión móvil

Cilindro de porcela-na del Disyuntor•Columna de soportede porcelanaVarilla operadoraaislanteMecanismo de palan-cas de enlace

79

Figura f 1.3.7.

Mecanismo operador del Disyuntor al Vacío

80

Ns R E. N. G. L 0. JN.

13 Gancho de. .cierre,

14 Bobina de c.ierx.e.

15 . . Motor

16 Bobina de disparo

17 Mecanismo de reducción

Resorte de cierre

19 Gancho de disparo

.20. . - ... Gancho, de -di.sp.aro. primario

,,., Mecanismo de palancas de enlace conagujero oval

22 Varilla operadora principal

23 Palanca

OPERACIÓN DE APERTURA

Cuando se da una orden de .'disparo, la palanca (23) ínter-

conectada con el mecanismo operador, gira (en el sentido de las

manecillas del reloj) para tirar de la varilla operadora aislante

(11), , • ;

La varilla (11) y la conexión móvil de la unidad interrup

tora (8), están juntas entre sí a través del mecanismo de palan -

cas de enlace (12), y el resorte de presión (4); los contados (6)

y (7) pueden separarse por el movimiento de la varilla (11) y la

corriente es, por lo tanto, interrumpida.

- 2 - OPERACIÓN DE CIERRE

Cuando se da la orden de disparo, la palanca (23) gira (en

sentido contrario a las manecillas del reloj) y empuja la varilla

operadora aislante (11). La varilla (11) conectada a la conexión

móvil de la unidad interruptora (8), a través del mecanismo de pa-

lancas de enlace (12) y el resorte de presión (4), se mueve hacia

.81arriba, hasta que el contacto móvil (7) se una al contacto fijo(6); entonces se cierra el circuito. En este momento, la vari-lla (11) es empujada más lejos para comprimir el resorte (4).

La operación de cierre está concluida cuando se da alresorte la presión nominal. El resorte proporciona una fuerza

de presión entre los contactos (6} y (7),

1.3.5. PRUEBAS REALIZADAS POR EL FABRICANTE SOBRE EL DISYUNTOR

- Aparato Probado -

Tipo de disyuntor : VBT - 120525BNumero de fases : Tres fases

- Valores nominales asignados por el fabricante -

Voltaje nominal : 145 KV .".Frecuencia nominal : 50/60 HzCorriente normal nominal : 1.250/2.000 ACorriente nominal decortocircuito •. : 25 KACorriente de cierrenominal de cortocircuito : 63 KATiempo de corte : 3 . ciclosCorriente de cortotiempo nominal (1 seg«) : 25 KASecuencia de operación : 0 - 3 1 - C O - . 3 1 - C O -

CO - 15" - COO - 0.3" - CO - 3f - CO

Voltaje de alimentaciónnominal . : DC 110/125/220 V

Presión del gas SF5 .: 1 Kg/cm2Normas aplicadas : IEC - 56 (1968)

82

- PRUEBAS REALIZADAS Y SUS RESULTADOS -

a- Prueba de elevación de temperatura

Esta prueba se realiza, con el fin de comprobar que las

varias partes del disyuntor no sufran elevaciones de temperatura

peligrosas, mayores que las especificadas* La finalidad de la

prueba es la misma que cuando se realiza la prueba sobre un dis ~

yuntor en SF^ (Ver Literal b - numeral 1.2,5), sólo que en este

caso el medio de extinción del arco es el vacío*

La comprobación de la elevación de temperatura se reali

zó después de haber hecho las siguientes pruebas:

aj Prueba de apertura de corriente de cortocircuito du

rante 30 ciclos repetitivos.

b) Prueba de corte durante la falla de líneas cortas -

por 12 ciclos y durante 6 ciclos, la prueba de cor-

te de oposición de fase.

Estos resultados se muestran en la Tabla # 1,18.

El disyuntor al vacío demuestra que puede permitir un

flujo continuo del 201 de la corriente, durante la prueba de sobre

corriente.

83

TABLA #1.18

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE ELEVACIÓN DE TEMPERATURA

'POSICIÓN DE MEDIDA'

.Elevación de Elevación de Tem-' 'Temperatura (°C) peratura normali-LADO LADO' zada (Grados).DERECHO . IZQUIERDO.

OBSERVACIÓN-

Conductor de conexiónde terminales derechoe izquierdo

Terminal derecho eizquierdo

Conexión del lado fijodel interruptor al vacío

Conexión del lado móvildel interruptor al vacío

Reborde derecho e iz-quierdo de la porce -lana de la sección deruptura

Reborde del centro de laporcelana de la secciónde ruptura

Superficie de la porce-lana de la sección deruptura

Terminal del rebordecéntrico

Conductor de conexióndel terminal del re-borde céntrico

Temperatura ambiente (°C)

Tiempo de paso de co-rriente (horas)

33

20

32

22

31

40

¿-rDb

35

20

18

50

50

23 18

35

9

rft50

La prueba de

elevación de

temperatura3

se realizó

después de

completada la

prueba de co-

rrientes de

cortocircuito

Frecuencia:

60 Hz,

Corriente:

1,250 A.

b- Pruebas de cortocircuito, oposición de fase, falla de

línea corta. .

En general, esta.s pruebas se realizan para determinar la

capacidad de la cámara de extinción para cerrar o interrumpir co-

rrientes, durante las condiciones de falla, como son cortocircui-

to, oposición de fase y de línea corta. (Ver Literal f s del nú-

84

meral # 1,2.5),

El corte de corriente en el vacío, se realiza debido al

siguiente principio: El vapor metálico, generado desde el cáto-

do, además de generar iones, etc., es disipado en un corto tiem-

po. Estas partículas son atrapadas por las superficies de los

electrodos, escudos, etc.; la característica de recuperación del

aislamiento es muy buena. Consecuentemente, el disyuntor al va-

cío es aplicable a circuitos donde el voltaje transitorio de res

tablecimiento es severo y resiste una violenta elevación del vol

taje, tal como, ocurre durante la falla de una línea corta (SLF) .

Las pruebas realizadas demuestran qu.e los disyuntores al

vacío tienen buenas características de ruptura de corriente de

cortocircuito (BTF), y de oposición de fases.

Los resultados de las pruebas de cortocircuito, se mues-

tran en la Tabla #1,19.

TABLA

#

1-19

RESULTADOS

DE . LAS

PRUEBAS

DE

CORTOCIRCUITO

PRUEBA

601 BTF

1001 BTF

Oposición

de Fase

SLF

901

Ciclo

' de

Opera-

ción

o-t-o-t-o

o-t-o-t-o

0x2

0x2

Corrien-

te

deRuptura

(KA) 15 25 12.5

22.5

Tiempo

de dura-

ción del

Arco

(CICLOS)

0.6-0,7

0.65-0.7

0.65

0,6

CORRIERE

INYECTADA

Valor de

corrien-

te(KA) 1.5

2,5

1.3

2.3

Fre-

cuen-

cia

(Hz)

600

600

600

600

Rango

(« 50-57

55-58

50-65

55-60

Voltaje transitorio

cte

Restablecimiento

Valor

Pico

(KV) 230

224

207

116

Tiempo

C/fs)

116

205

155

205

Rango de

Elevación

(KV//-S)

2.0

U 2.0

0.83

Impedancia

caracterís-

tica de la

Línea

(.n.)

~ r -

510

BTF =

Ruptura de corriente de cortocircuito*

SLF =

Falla de linea de corta distancia.

Los oscilogramas de corte de corrientes, de cortocircuito del 1001 y 90$,

de corriente de falla de línea corta, se muestran en las

figuras # 1.3.8. y # 1.3*9., en su orden.

00 t/i

86

Oscilogramas de la prueba' 'd'e' 'corte del 100% de la co-

rriente de" cortocircuito nomittal;

Lómeme de disparo—v y— ~—~vAAAAAA/VVWvVVVVVVVVV

Corriente dé raptura . V Corrieníe in vectada

Voltaje del la do de la fuente de corriente

Voltaje amplificado del lado de la fuentede, corriente

Forma de onda del voltaje de reencendido:

Onda superior:1 200 ^s/div, 64 KV/div.

Onda inferior: 50 í¿s/div» 64 XV/div.

87

c- Forma de onda de la corriente^

Corriente de ruptura 0*2 ms/div

Corriente de la fuente:

0.2 ms/div.

Onda superior:Onda inferior:

FIGURAS # 1.3.8.

a- Oscilogramas de la prueba de falla de línea

corta,-con 901 de l'a corriente nominal de

«ruptura de cortocircuito:

Voltaje generado1 Corriente de rupfauaCorriente InyectadaVoltaje del lado de la toantede corriente

Voltaje amplificado del voltal-dol lado de la tuentede corrí "

88

b- " Forma' d'e onda del' voltaje de reencendido^

Onda superior:

Onda inferior:

50 ^s/div, 57.5 KV/div,

5 ^s/div, 10-7 KV/div,

c- Forma de onda de la corriente:

Onda superior:

Onda inferior:

Corriente de ruptura 0,2 ms/div,

Corriente de la fuente:

0,2 ms/div.

FIGURAS # 1 .3.9.

c-

89

' Pruebas de' ruptura' de pequeñas corrientes inductivas

y' jj/e carga

Estas pruebas se realizan para comprobar la capacidad de

maniobra de la cámara de ruptura, durante condiciones normales

de funcionamiento del disyuntor, (Ver Literal e, numeral 1»2.5).

También se espera detectar la sensibilidad de los apara-

tos de detección a estas pequeñas corrientes. Los resultados de

las pruebas de corte de pequeñas corrientes, se muestran en la

Tabla # 1.20. Cuando se realizó la prueba de corte de pequeñas

corrientes inductivas, el máximo sobrevoltaje de corte fue de

1.9 p.u.

La ruptura de las corrientes de carga puede ser rigurosa,

de acuerdo a las características de voltaje del disyuntor. Se

comprobó que el disyuntor al vacío tiene un buen funcionamiento y

no ocurren reencendidos del arco.

TABLA # 1.20

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE CORTE DE PEQUEÑAS CORRIENTES

TIPO

DE

PRUEBA.

Rupturade Co -rrientesInducti-vas

Pequeñas

Rupturade

Corrien-te deCarga

Voltaj ede

Prueba

cm

146 .

146

100-5

100,5

Corrien-te deRuptura

(A)

10

5

50

15

Numero de

Pruebas

(VECES)

12

' 12

12

12

TiempodelArco

(CICLOS)

0.05 0.45

1.0 *0.4

0. 05 0*45

0,03 0.45

Numerode Re-encen-didos

0

0

0

0

SOBREVOLTAJESDE MANIOBRA P.U

Lado de Lado dela laPuente Carga

1.0

1.0

1.0

1.0

V1 .354 1 * «-* +J

VI ,9

1.0

1.0

Frecuen-cia in-herentedel ladode laCarga(Hz)

270

270

0

0

90*>

d- Prueba de Operación

Se realizan.estas pruebas'para asegurarse de su operación

satisfactoria en servicio normal, sin excesivo mantenimiento. Des

pues de completar el ciclo de pruebas, se 'debe hacer una inspec -

ción visual y el disyuntor debe estar en las mismas condiciones -

de antes de la prueba*

4Esta prueba consistid en realizar 10. operaciones mecáni-

cas de maniobra. Se pudo comprobar que el disyuntor realiza sin

ningún problema las funciones de maniobra. Debido a ello, resul-

ta que el tiempo de duración del arco es corto, además, que el

*•' voltaje y la energía también son muy bajos, lo que implica que

ocurre una pobre erosión de los contactos. Se verificó que el -*T

disyuntor al vacío es capaz de efectuar 10 ciclos de cortes de

corrientes de carga cercana a la nominal. En el caso de interrug

ción de corrientes nominales, el disyuntor al vacío resiste fácil

mente 20 veces el ciclo de operación,

* Esto da como resultado que la sección de ruptura esté li

bre de mantenimiento. ;

e- Prueba de voltaje no disruptivo

Esta prueba es una de las llamadas pruebas dieléctricas,

y consiste en aplicar un alto voltaje. Estas se realizan para com

probar la resistencia dieléctrica del medio aislante y el medio de

extinción, que en este caso es el vacío, (Ver Literal c, del nu-

meral # 1 -2.5}*

Esta prueba de-voltaje no disruptivo se la realizó con un

voltaje alterno de 275 KV, y se comprobó que no se producía la dis•> . ~"

rupción del arco. También se aplicó un voltaje de impulso de 650

KV y los resultados fueron satisfactorios.

C A P I T U L O I I

CRITERIOS DE RECEPCIÓN, MONTAJE Y MANTENIMIENTO,

DE DISYUNTORES EN SFó Y AL VACIO, PARA 69 KV -

138 KV

2.1. CONSIDEMC IONES GENERALES

Las compañías de energía eléctrica, para cumplir sus com-

promisos de entrega de energía de buena calidad, esto es, conti -

nuidad de servicio y valores nominales de tensión y frecuencia, -

necesitan de equipos de elevada conflabilidad.>

Con el fin de prevenir interrupciones de servicio y evi -

tar contratiempos a los grupos de mantenimiento, es menester pro-

gramar un procedimiento consagrado a realizar inspecciones y prue

bas de recepción, en todos los equipos nuevos a instalarse, antes

de que sean energizados. Esto permite detectar defectos de fabri

cacidn, montajes incorrectos, o más condición del disyuntor y po-

sibilitar su reparación o sustitución del equipo.

Este capítulo trata- de como se desenvuelve una recepción,

montaje y mantenimiento de los disyuntores en SFó 7 al vacío. Se

describen los principales ensayos e inspecciones de los disyunto-

res.

91

92

2.2. DISYUNTORES EN

2,2.1. Instrucciones preventivas en 'recepción',' almacenamiento y

desempacado

a) Recepción en puerto de desembarque

Cuando el disyuntor llega a su destino, el comprador de-

be chequear los materiales recibidos, con facturas y listas de

embalaje; si se encuentra alguna equivocación o daño, se debe po

ner en contacto con la compañía que ha suministrado el disyuntor.

Durante la recepción, se debe poner atención a los si-guientes puntos:

1- Marcar el equipo eléctrico con un número de código,

previamente establecido.

2- Conocer el sistema de empaque o embalaje empleado.

3- .Desembarcar los materiales, evitando dar fuertes gol

pes que pueden dañar el aparato.

b) Manipuleo del Disyuntor

Dependiendo del fabricante y del espacio de embarque dis

ponible, los disyuntores son embarcados con las puertas coloca -

das en su lugar, lo que permite que el tanque sea llenado de gas

SF6, a una presión de Q5kg/cm2, con el fin de simplificar su instalación, o también llega a su destino con el tanque lleno deuna mezcla de aire-nitrógeno, a aproximadamente una presión deO-óKg/cm^, lo que asegura una atmósfera seca en el disyuntor du-

rante su transporte y, además, permite observar la existencia defugas, que podrían sucederse durante su embarque y transporte.

Las abrazaderas de embalaje y las protecciones contra golpes, ubicadas en los costados, no se deben quitar hasta que eldisyuntor llegue al lugar de instalación,

93

Los disyuntores pueden ser enviados completamente ensam -

blados, o en dos y hasta tres cuerpos, formados por la estructura

con el armario de control y los tres polos. El peso del disyun -

tor o de los cuerpos deberá estar anotados en una placa; este dato

puede servir como guía para calcular las fuerzas de soporte o le-

vantamiento, que se requieren para un seguro manipuleo del disyun

tor.

Cuando se utiliza cable para levantar el disyuntor, se de

be tener cuidado que las cadenas de suspensión no rompan los

"bushings", ya que cualquier tirón o esfuerzo violento puede rom-

per las porcelanas. En la base del disyuntor existen barras dei

levantamiento, que se deben utilizar en estos casos,

c) Almacenami ento

Si el disyuntor no puede ser instalado inmediatamente des

pues de su desembarco, se deben dar algunas facilidades de alma -

cenaje para prevenir cualquier daño durante este período.

Si el equipo a instalarse no está previsto para funciona-

miento a nivel de mar (bajo contaminación salina}, es preferible,

almacenarlo en las cercanías del sitio de instalación. Adicional

mente, su transporte deberá realizarse bajo las mejores condicio-

nes atmosféricas.

Las partes internas del disyuntor deben protegerse con -

tra la corrosión y humedad, utilizando, por lo menos, cuatro li -

bras (1.8 kilos) de sílice gelatinosa, o cualquier otro agente des

hidratante en cada tanque. Todos los empaques en forma de anillo,

chapas, sellos obturadores de las puertas terminales y el tanque,

deben ser limpiados y revestidos con petrolatum antes de cerrar y

sellar las puertas. La mitad del numero usual de pernos es sufi-

ciente para este proposito. Al disyuntor se le puede extraer la

atmósfera húmeda, por medio del siguiente, procedimiento:

1- Llenar el tanque con nitrógeno seco, a aproximadamen-

te 45 psi. de presión.

2- Expulsar el nitrógeno seco a la atmósfera.

3- Llenar con nitrógeno seco, a 5 psi* de presión y man-

tenerlo durante el tiempo de almacenaje.

Si es posible, se debe energizar el calentador del tanque,

Para proteger de humedad y corrosión a los armarios del -

sistema de gas y del mecanismo de operación, deben ser cerrados y

energizados los calentadores de espacio. En caso de que esto nosea posible, todas las partes del armario, especialmente cerrojos

y rodillos, deben ser revestidos con grasa y, para obtener una

protección adicional, se pueden .utilizar dos o tres bolsas peque-

ñas de sílice gelatinosa, alúmina activada o agentes similares, -

cerca de las partes del armario que requieran protección,

d) Transporte y descarga en el lugar de instalación

Los disyuntores son ensamblados completamente en la fábri

ca y pueden ser embarcados en cuatro unidades, de la manera si -'guíente:

(1) Cuerpo principal:

Consta del conjunto completo de tres fases, el meca-

nismo total de operación con los bushings.

SE PROHIBE TODO GOLPE O IMPACTO A ESTA UNIDAD.

(2) Gas SF6:

Consta de bombas de 50 Kg. cada una.

SON PROHIBIDOS EL IMPACTO Y LA INCIDENCIA DE LUZ SO-

LAR DIRECTAMENTE.

(3) Accesorios:

Son los pernos de cimentación, herramientas especia-

les, etc.

(4) Otros:

Remolque de servicio de gas, o bomba de vacío, cuan-

do se requiere.

.-4-

95

Durante el transporte al lugar de instalación y su desear

ga, se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones gene-

rales:

- Evitar fuertes impactos al cuerpo del disyuntor,

- Poner atención, durante la descarga de los "bushings",

ya que éstos están construidos de porcelana y, además,

evitar algunas fuerzas sobre las columnas aislantes,

- Tener cuidado de no abrir las válvulas de cierre que

se encuentran en el cuerpo principal, ya que éste pue-

de estar lleno de gas SFó a 0*5Kg/cm2, o una mezclade aire-nitrógeno.

2.2.2. INSTALACIÓN

El disyuntor debe estar localizado en un sitio lo sufi -cientemente amplio, como para permitir un fácil acceso para ha-

cer limpieza y realizar inspecciones, A un lado del disyuntor .,

se debe dejar el suficiente espacio para permitir la remoción dela unidad interruptora, y también para ciertos1tipos de trabajos

si el sistema de mantenimiento así lo contempla.

En general, durante la instalación se debe poner atención

en los siguientes puntos en particular:

(1) Evitar ejercer fuerzas irrazonables o dar golpes so-

bre los "bushings", tubería y carcaza.

(2) Proteger la sección de sellado del gas (entrada delalimentador de gas),

(3) Manipular cuidadosamente las juntas en forma de ani-llos (o "ring"), para evitar cualquier resquebraja -

miento.Aplicar el líquido obturador sobre el lado exteriordel sello en forma de anillo, y un sello de gas en

la superficie de contacto interior.

(4) Fijar cada perno con su propio torque*

96

Unas instrucciones más detalladas que deben seguirse para

realizar el montaje e instalación^ pueden verse en la Tabla #2*1,

(5) Cumplir con las indicaciones expresas del fabricante,

TABLA # 2,1.

PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN, MONTAJE Y AJUSTES

PROCEDIMIEN-

TOS DE

INSTALACIÓN

MÉTODO DE MONTAJE Y

PRECAUCIONES

OBSERVA-

CIONES

1. Cimentación

Instalacióndel -Cuerpo

(1) Chequear las posiciones de loshuecos de los pernos, con el

esquema de instalación.(2) La superficie superior de la ci- Ver:

mentación, debe estar lisa y ni- Figuravelada^ dentro de las toleran - #2.2.1.cías requeridas.

(3) Debe tener la suficiente alturapara evitar la. penetración delagua al armario del mecanismo,durante lluvias fuertes.

(4) La cimentación debe ser lo su-ficientemente fuerte, como pa-ra soportar el peso muerto quese encuentra anotado en los da-tos de la placa.

(1) Bajo el cuerpo, colocar en lasposiciones respectivas, los Ver:pernos de cimentación, proba - Figurados para evitar impactos. # 2.2.1,

(2) Nivelar el cuerpo del disyun -tor con los pernos ajustables;fijar en la posición convenien-te los pernos de nivelación ycimentación, con cemento.

97 . .,

(3) Ajustar los pernos de cimenta-

ción, después de que el cemen-

to ha endurecido.

(4} Fijar *el terminal a-tierra.

3. Conexión

del Ter-

minalPrincipal

(1) Cuando el conector del "bushing"

y el terminal son de aluminio,

se debe aplicar grasa sobre su

superficie; luego, frotarlescon una tela de esmeril de #80

o un cepillo suave; una vez he-

cho esto, limpiar la grasa y

ajustar el terminal.

Tuberías y

Conexiones

Eléctricas

(1) Conectar la tubería de aire des-

de el exterior del compresor a

la válvula obturadora del tanquedel aire.

(2) Conectar el cable, desde el cuar-

to de control al mecanismo de

operación, basándose en el diagra-ma de conexiones que puede encon-

trarse ubicado en la puerta del ar

mario del mecanismo; apretar bien

todas las conexiones.

(3) Todas las instalaciones de control

pueden conducirse en tubos conduit

donde es práctico,(4) El calibre del conductor, debe ser

seleccionado para evitar una peli-grosa caída de tensión, que puedeprovocar el retardo del tiempo de

disparo del disyuntor*

98

Compresores (1) Debido a que el compresor demo-

y Cargado ra cerca de 60 minutos en bom -

de Gas bear a la presión normal de ope- Ver:

ración, se recomienda que sea Figura

arrancado mientras se realiza #2,2*7,la instalación de otra parte deldisyuntor, o se chequea o repa-

ra, si es necesario, cualquier

fuga de gas en la tubería,

(2) Antes de encender el motor del

compresor, se debe chequear el

nivel de aceite en el cárter.

(3) Encender los motores de los com-

presores, chequear la dirección

de rotación de acuerdo a la fle-

cha indicadora y, si no es co -

rrecta, cambiar los terminales

en la-fuente de corriente al -

terna.

99

(304) Terminal dtier

Terminal deTierra

Pedestal Perno ajustablepara nivelación .

Bloque de terminala tierra

Pedesta-i—s^Conductora tierra

Tuerca* arandela

Diafragma deargamasa

Rampa paradrenaj e

Base deconcreto

Placa de fundacU'^

Cuneta .de cemeprcopara desagüe

Pernos de CJLmentación

FIGURA # 2.2.1,

INSTALACIÓN DEL CUERPO PRINCIPAL DEL DISYUNTOR

. 100

2.2.3. PRUEBAS DURANTE LA INSTALACIÓN

Antes de comenzar propiamente las pruebas, deberá reali-

zarse un control de la exis-tencia de los elementos auxiliares de

las mismas, tales como equipo de medida, suelda, grasas y acei -

tes lubricantes (de los tipos requeridos), tanques de gas inerte,

etc., que si bien no son partes constitutivas del equipo, son o

pueden llegar a ser, elementos valiosos o aun indispensables para

el desarrollo de las pruebas.

a- Prueba de operación mecánica

El objetivo de esta praeba es el de comprobar el correcto

montaje de los dispositivos operadores y, si es necesario, reali"

zar los ajustes de sus partes, tales como palancas, varillas ope

radoras y aisladores, etc., hasta conseguir una correcta opera -

ción.

Las operaciones mecánicas manuales se las realiza de dos

maneras:

1- Aplicando una fuerza a una palanca, manual, acoplada

a la varilla del pistan de su mecanismo operador.

2- Accionando las bobinas de cierre y disparo, por medio

de sus respectivos pulsantes, no sin antes haber quitado sus se -

guros. Se deben realizar varias operaciones de apertura y cierre

hasta estar seguros de su satisfactorio funcionamiento.-

En los disyuntores de dos presiones, para evitar cualquier

daño en las válvulas de soplado, debido a que no tienen el amorti-

guamiento permitido por el gas a alta presión, es.aconsejable car-

gar el sistema de alta presión con un cilindro de nitrógeno presu-*y

rizado, a 18 kg/cm , no debiendo permitirse al personal trabajar

dentro de los tanques. También debe asegurarse que los disyunto -

res tipo pistón, estén llenos con gas y su mecanismo neumático es-

té con el aire necesario/

101

b~ Chequeo de' la válvula" 'de soplado (*)

Este chequeo es realizado para localizar fugas en las val

vulas de soplado» En primer lugar, se debe aislar el sistema de

alta del de baja presión, por medio de las válvulas apropiadas, -

para luego proceder *a llenar el sistema de alta presión con un

cilindro de gas nitrógeno a 18 kg/cnr; si la caída de presión

excede los 0.32 kg/cm^, por hora, se debe seguir el siguiente pro

cedimiento para localizar la fuga:

1. Chequear si hay fugas en las puntas y tapas de la tu-

bería en el armario del mecanismo, por medio de un de

tector o con agua jabonosa.

2. Reducir la presión a 3.2 kg/cm^ y chequear las co . -

nexiones en forma de codo del tubo de 'alimentación, -

con el detector de fugas,

3. Si los chequeos de la tubería son negativos, entonces

se asume que la fuga se produce en una o más válvulas

de soplado, y se continua con-el procedimiento.

4. Reduzca a-, la presión .atmosférica, el sistema de alta

presión,

5. Quite una pieza dicodo, de la entrada de alimentación

al tanque de alta presión, y proceda a sellarlo con

un obturador,

6. Introduzca nitrógeno al sistema, hasta conseguir loso

18 kg/cm , y chequear las fugas en las válvulas de so

piado,

7. Repetir este proceso en cada unidad de polo5 hasta lo

calizar la fuga, y proceder a su reparación.

c- Chequeo del tiempo de operación

La comprobación del tiempo de operación se lo realiza, de

(*) Sólo para disyuntores tipo doble presión.

. 102

ser necesario, para hacer los ajustes del resorte acelerador, re

les neumáticos de tiempo y, en general, para comprobar el corree

to montaje del mecanismo de operación*

Este chequeo debe ser realizado antes de cerrar las puer

tas del tanque, utilizando un instrumento medidor de tiempo, o

un osciloscopio. Se deben realizar operaciones de cierre, aper-

tura, apertura-cierre y cierre-apertura, si el disyuntor está

especificado para realizar el ciclo de recierre. La operación -

más importante para comprobar las características operacionales

del disyuntor, es la apertura,y los límites de tiempo son propor

cionados por el fabricante.

Se debe considerar que la velocidad de operación puede

ser modificada, por medio del ajuste del resorte acelerador y

los relés de tiempo,

d- Proceso de secado del disyuntor

En primer lugar, se debe extraer el nitrógeno del siste-

ma de alta presión, para luego ensamblar las cámaras interrupto-

ras de teflón (PTFE) y escudos de aluminio. Para proceder a ce-

rrar las puertas del tanque, se deben limpiar de grasa vieja los

empaques y muescas, y aplicar una capa de petrolatum. Justo an-

tes de cerrar las puertas, se debe colocar una bolsa de disecan-

te en la puerta del tanque y proceder a sellarlas suave y cuida-

dosamente, ajustando los pernos diametralmente opuestos.

Como un paso previo a la energización del disyuntor^ pa-

ra ponerlo en servicio y después de que las puertas son cerra -

das (también cuando se las ha abierto para realizar mantenimien-

to) , se debe asegurar de que el contenido de humedad en el gas

SF^ es mínimo, para esto se recomienda seguir el siguiente pro-

cedimiento:

1- Añadir una bolsa de disecante sobre las puertas del

tanque, justo antes de que sean cerradas*

2- Energizar el calentador del tanque de alta presión.

3- Extraer el nitrógeno que pudo haber quedado en el -

103

sistema de alta presión, utilizando una bomba al va

c o

4- Introducir una mezcla de nitrógeno seco y freón, a u

na presión de 3.2 kg/cm2 y realizar el chequeo de fu

ga. (Ver Artículo # 2.2.5.2,f).

5- Extraer la mezcla de freón-nitrógeno, hasta una pre-2 . . .

sión de 0.32 kg/cm en preparación para la evacuación

final; esto puede evitar la entrada de aire húmedo;

luego, evacuar totalmente y llenar con gas

Si el grado de humedad del gas SF6 está dentro del rango

permitido, el disyuntor puede ser energizado para serví -

ció y no es necesario realizar el siguiente paso.

6- Poner en funcionamiento el .compresor de gas, durante

tres horas, para hacer circular el gas a través de

los filtros ,

Por último, cuando se consiga una presión normal en el

sistema de alta presión, se debe disparar el disyuntor, por lo

menos cuatro veces, para limpiar de cualquier humedad el reservo

rio de la válvula de soplado. Se recomienda que la humedad sea

menor de 300 partes por millón.

2.2.4, PRUEBAS E INSPECCIONES REALIZADAS PARA LA RECEPCIÓN DEL

DISYUNTOR

Después de haber completado la instalación y para reti -

rar el disyuntor, se realizan las siguientes pruebas:

a- Prueba de medición de resistencia de los contactos

principales

Durante este ensayo, se determina el valor de resisten -

cía entre los contactos fijos y móviles, con el fin de comprobar

que se realice un contacto cabal entre ellos, y consiste en apli

car a los terminales del bushing del disyuntor, las puntas de un

microhómetro o su equivalente,

104

Los valores obtenidos se deben comparar con los valores

proporcionados por el fabricante; a una falta de estos,, se admi

te como valor límite aceptable, unos 200 jbA- , Si se obtiene

un valor superior al límite, el disyuntor debe ser sometido a

una revisión completa.

b- Prueba de operación simultánea dé los' polos

Este ensayo verifica la existencia de desfasaje en la

apertura o cierre de los polos de un disyuntor. La prueba se

realiza conectando cada polo del disyuntor a un canal del osci -

loscopio de la siguiente manera: Uno de los termínales del .ca-

nal se conecta al contacto fijo, y el otro al contacto móvil.

Luego, se alimenta con una fuente de tensión alterna al circui-

to y se ordena el cierre y apertura varias veces. El oscilosco

pió registra el comportamiento del circuito*

Se admite un desfasaje diferencial de hasta 15 ons". Es-

te valor sirve apenas como referencia,.pues las perturbaciones,

no son necesariamente proporcionales al des asamiento de opera-

ción.

c- Prueba de medición de resistencia de aislamiento

Con este ensayo se realiza la medición del aislamiento,

entre las partes energizadas y las estructuras o partes no ener

gizadas, para detectar cualquier resquebrajamiento o rotura de

los aislantes, tales como pasatapas, barras, etc,, que pudieron

sucederse durante su montaje.

En primer lugar, se desconecta al disyuntor del circuito

y se produce el cierre.

Al terminal del contacto fijo, se conecta un terminal de

"Línea" del megcsóhmetro, mientras que el otro terminal "guarda"

se conecta a la carcaza- En el instrumento se lee una lectura

en un minuto. Seguidamente, se abre el disyuntor, un terminal

"tierra" se conecta al terminal de contacto móvil y el otro t-er

minal se une a la carcaza y se toman las lecturas.

. 105

Los valores de resistencia son considerados aceptables,

si las lecturas finales presentan 1 M-fL /KV a temperatura am -

biente.

Luego de haber concluido la instalación, se deben, ade-

más de las pruebas, realisar algunas inspecciones necesarias que

se pueden encontrar en la Tabla # 2.3, en la columna de inspec-

ción de instalación, .

2.2.5. MANTENIMIENTO

2,2.5.1. Esquema General

El proposito del mantenimiento es de preservar las carac

terísticas del funcionamiento del disyuntor y, al mismo tiempo ,

prevenir problemas al detectar partes defectuosas anticipadamen-

te.

Se debe conocer perfectamente la estructura y funciona -

miento del disyuntor, para poder entender el procedimiento de

mantenimiento, en orden a ejecutar una conveniente inspección y

reparación, basándose en un detallado programa de mantenimiento.

La norma para inspección de mantenimiento puede diferir, depen -

diendo de las.condiciones de trabajo a las que está sujeto el

disyuntor, pero es recomendable tomar como referencia la Tabla #

2.2», que se muestra a continuación.

TABLA #2,2

LISTA PARA INSPECCIONES DE MANTENIMIENTO

TIPO DE " CICLOS DEINSPECCIÓN INTERVALO u £ i A i, j. ¿

Inspección Diario Durante la inspección de vigilancia se debe

de chequear la apariencia del disyuntor, bajo

Vigilancia • condiciones normales o anormales de opera -

ción.

En una forma más amplia se encuentra en la

Tabla # 2,3, en la columna de Inspección

de Vigilancia.

106

TIPO DE

INSPECCIÓN

CICLOS DE

INTERVALOD. E.T A'L'.ITE

Inspección Cada 3 La inspección y reparación es bastante simple,

Regular años tal como el chequeo de la apariencia de cada

parte por alguna condición anormal, mientras

que se suspende la operación por corto tiempo,

limpiar de polvo o impurezas o lubricar.

Chequear los renglones bajo la columna Inspec-

ción Regular.

Inspección Cada 6 Para esta inspección, se suspende la operación

Detallada años durante un largo tiempo, y se extrae el gas pa-

ra luego hacer un examen detallado de cada

parte constitutiva del disyuntor, para encon -

trar cualquier daño o condición anormal y man -

tener su correcto funcionamiento.

Aunque los 6 años son un ciclo normal, si es ne-

cesario, se puede acortar el tiempo, dependiendo

de la frecuencia de uso, grado de trabajo o con-

diciones del ambiente.

Para ver el procedimiento de inspección detalla-

da, ver la Figura # 2.2,2, y chequear la columna

referente a esta inspección en la Tabla # 2,3.

Inspección

Incidental

Esta se hace como una inspección extra y la re-

paración se la realiza, cuando se detecta una

condición anormal durante la inspección de vigi-

lancia, cuando el disyuntor realiza la interrup-

ción de corriente de falla o de carga, o el nú -

mero de operaciones sobrepasa el valor especifi-

cado.

El limite de operaciones de ruptura para inspec-

ción, se muestra en la Tabla #2,4,

Cualquier parte puede ser reemplazada si se con-

sidera que está dañada, de acuerdo a la norma que

se encuentra en la Tabla #2.5.

-107

• Durante las inspecciones regular e incidental y repara -ción, se debe poner atención en los siguientes puntos, basados -en las precauciones generales durante la instalación (Ver 2.2.2);

1- Interrumpir la energía del circuito de control, cerrar

la válvula obturadora del tanque y atraer aire a tra -

vés de la válvula de drenaje*

2- Se debe accionar el seguro de disparo durante la ins-

pección interna y de la unidad mecánica.

3- Cuando se realice la inspección del interior del tan-

que principal, abrir el seccionador del circuito prin

cipal para hacer la conexión, a tierra, extraer el gas

y ventilar totalmente el tanque antes de comenzar él

trabajo interno.

4- Usar el lubricante especificado en una cantidad exac-

ta y conveniente, además, ser cuidadoso.en no conta -

minar los aislantes con ellos,

5- Al removerse las juntas en forma de anillo se deben

reemplazar con unas nuevas.

6- No desmontar la unidad obturadora laberíntica.

7- Reemplazar el agente absorbente cuando se realiza una

inspección total*

El reemplazo puede hacerse antes de;la evacuación del

gas, dependiendo del sitio donde se encuentre el ab -

sorbente,

8- Ejecutar la prueba de fuga sobre la unidad de sellado

del gas, cuando ésta es desmontada.

9- Realizar otras pruebas recomendadas por el fabricante»

10- Comparar los datos obtenidos, antes y después de las

inspecciones„

108

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co

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er e í airedel tanque

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oo<üCUt/>c:

O)^—*SooG>•oO

c"O'üuCua.

Disparar el disyuntor

Evacuar el gas

nspeccion de la unidadde ruptura

Reemplazo dei ageníeabsorvente

Secado de I vacio

Cargado de gas

Prueba de fuga con. a g u a jabonosa

Inspección final

o•*-

o

o oa» a>

aao

Figura # 2*2.2.

PROCEDIMIENTO PARA INSPECCIÓN DETALLADA

TABLA

# 2.3.

•

LISTA PARA INSPECCIÓN PERIÓDICA DE MANTENIMIENTO

Ins. :

Inspección de instalación

Reg

:

Inspección regular

¥

:

Inspección de vigilancia

Det

:

Inspección detallada

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en G

ener

al

es

Condición de sujeción

de los pernos de ci -

mentación


de terminal a tierra

Sonido inusual

Si está o no oxidado

Interior

Inspección de la unidad

del

de ruptura (contactos.

Tanque

toberas)

Referirse al

Artículo #

2.2.5.2.b.

Prueba de resistencia

Ver: #

de contactos

2.2.4,a.

Prueba de simultanei-

Ver: #

dad

de operación

. 2.2,4,b.

Reemplazo del ab-

sorbente

Realizar duran-

te inspección

interna

e

Mecanismo

deEnlace

Chequear si.se han aflojado

los anillos sujetadores

7"los pernos de la varilla

o-

peradora de la unidad

deenlace

Lubricar los ejes de la uni-

dad del mecanismo de enlace

Chequear el nivel del

acei-

te del freno de aceite

Ver en # 2,2,

5.2.e.

Reemplazo del aceite, en

el freno de aceite

ídem*

2.Cuerpo

Abrir 7 cerrar la

válvula

Principal

obturadora, en la tubería

de gas

Cuando el

tor es desmontado

Chequear la válvula sonora

en la entrada de alimenta-

ción de gas

Medir la presión del gas y

su temperatura, para che-

quear con las curvas ca-

racterísticas

Chequear el "switch" de

presión compensada, por

temperatura a la presión

de trabajo

Ver: en

#2,2*5,2.d.

Armario del

mecanismo

de opera-

ción

o u •*- e Q U

Chequear que opere el

contador de

operaciones


de

los terminales de las

conexiones eléctricas,

en el circuito de control

y circuito del transfor-

mador de corriente

Medida de la resistencia

de aislamiento del secun-

dario de TC y circuitos

terciarios

100

Valor mínimo

Medida de resistencia de

10 M_ru

aislamiento del circuito

Mínimo

de control .

1 Chequear

los contactos

del

' Inspección

de

los

switch auxiliar

contactos de di -

namos

Chequear el switch de

presión del aire,

a

la presión de trabajo

Desconexión y cie-

rre.

Abre: 12.5 kg/on

2

O

Cierra: 14 kg/cm

2

Alarma de baja pre-

sión:

Abre: 14 kg/cm

2

Cierra: 12,5 kg/cm2

Deconexión del calenta-

dor del medio ambiente

G-l

Chequear las bobinas de

disparo y cierre

Chequear si existe

fu-

ga de aire

Sonido de fuga

de aire

Chequear si el armario

está oxidado o tiene

fuga de agua

Deterioro de amorti-

guadores de caucho

Reemplazar, si

está deteriorado

Consumo

de aire

' No debe ser más

de1.5 Kg/on2 (re-

ducción de la pre-

sión nominal debi-

do a una operación)

..116

2.2.5,2. Detalles de Inspección

a) Procedimiento de inspección:

El procedimiento que se sigue para realizar la inspeccióndetallada, se puede ver en la Figura # 2,2.2,

b) Chequeo de la unidad de ruptura (Ver Figura #2,2,3)

Durante el desamblaje, inspección y resamblaje de los con-

tactos de la unidad de ruptura, se debe seguir el siguiente proce-

dimiento:

1. Abrir la tapa de inspección (30); luego, aflojar alter

nadamente los pernos que se encuentran en el soporte

de los contactos fijos (211).

2. " Extraer juntamente el contacto fijo (209) y el sopor-

te de dichos contactos (211).

3. Meter la herramienta de inspección de toberas, a tra ~

vés del hueco del contacto fijo, para sacar la toberade teflón (213) ,

4. Sacar juntos la tobera de teflón (213) y el contacto

productor del arco (208), por medio de la herramien-

ta de inspección de contactos.»

5. Comparar el desgaste con la Tabla # 2.5 y reemplazar-los, si están sobre el nivel especificado en dicha

Tabla. Si no se han desgastado excesivamente, se de-

ben dar forma con un papel de lija de pequeña granu -laridad.

6* Limpiar los contactos y aplicar en su superficie, lagrasa especificada,

7, Guardar la tobera de teflón luego de limpiarla, evi -tando cualquier tipo de contaminación.

8. Para resamblaje, invertir el orden anterior, poniendo

117

atención en los siguientes puntos;

(a) Al insertar la tobera, resulta duro atornillar

durante su fijación, pero se debe continuar con el

atornillamiento hasta que súbitamente resulta fá-

cil apretar*

(b) Asegurarse de que el interior del tanque esté

limpio, después de la inspección de la unidad ±n -

terruptor'a.

Si se ve durante los pasos 1, y 2,, que el con -

tacto fijo no está muy deteriorado, pueden omitirse los pasos

siguientes:

TABLA # 2.4.

LIMITES DE OPERACIONES PARA REALIZAR LA INSPECCIÓN DE LA

UNIDAD DE RUPTURA

CORRIENTE DE

RUPTURA

- CLASE DE CARGA

PARA PROPOSITO. GENERAL

Corriente nominal

de interrupción 10- operaciones

•2.000 (A) 1.000 operaciones 500 operaciones

1.000-2,000 (A) 2,000 operaciones ',000 operaciones

100-1,000 (A) 3.000 operaciones 2*000 operaciones

100 (A) o menos 5.000 operaciones 3.000 operaciones

1.18

TABLA # 2.5.

NORMAS DE REEMPLAZOS DE PIEZAS DE LA UNIDAD DE RUPTURA

NOMBRE DE LAPIEZA

NORMA PARA REEMPLAZO

Contacto Fijo Cuando el contactofijo tiene un desgaste de2, num. o más en su extremo superior, o

cuando está excesivamente picado.

Contacto produc-

tor del arco

Cuando el contacto productor del arco tiene

un desgaste de 2 num. o más, en su extremo

superior, o cuando está excesivamente pica-

do o deformado.

Tobera Cuando la distancia utilizable es 1 m.m. o

más, o cuando tiene gastado su revestimien-

to ,

119

Juntaí3£eJser cuidadoso eno

te de ctactofijo

(213) Toberas(208) Contactos del

arco- (207) Contacto móvil

Contacto

Apertura de la ta-pa de inspección

fijo

Perno de zincplateado

(209) Tobera

Extracción delcontacto fijo

Retiro de la to-bera: Insertar laherramienta de irvspeccion de torcíacomo se muestra enel diagrama y sacarla tobera de tefIon

(4) ExtracciSn de la tjobera Y_del contactodel arco

FIGURA # 2.2.3.

INSPECCIÓN DE LA UNIDAD DE RUPTURA

. 120

c- ' Reemplazo 'del' absorbente

(Ver Figura # 2.2.4.)

Sello en forma de anillo

Absorvente ent bolsa

Sello.en forma -de anillo

Casco

(214)Absorvente

Hilo de nylon

(301)Tapa de _inspección

Perno

(b)

FIGURA i 2,2.4.

LUGARES DEL TANQUE EN DONDE SE LLENA DE ABSORBENTE

Se debe reemplazar el absorbente (214) del tanque, cuan-

do se realiza una inspección interna total, y se lo hace antes de

la evacuación. El absorbente se llena en el receptáculo en forma

de casco y se lo protege de la atmósfera. Se realiza el reempla-

zo en dos partes diferentes del tanque principal por cada fase5

basándose en las figuras # 2,2.4(a) y (b).

2-

122

dose a la Figura # 2.2.6,, si el nivel de aceite se

encuentra entre las dos líneas superiores, la condi-

ción es normal»

Para cambiar de aceite, se expulsa el aceite viejo a

través del orificio de descarga, y se carga de acei-

te nuevo.

V a r i l l a aislante

V a r i l l a de o p e r a c i ó n hor izon ta l

FIGURA # 2.2,5,

SISTEMA DE VARILLAS DE OPERACIÓN Y SU FRENO DE ACEITE

Tapón Asacar solodurante ía inspección)

(406) Entradade a l imentac ión de

aceite

\) Orificio deevacúa cio'n de ace.

Medidorde aceite

Nive l de aceite

• Pistón(404)

(405)Or i f i c ioe / e descarga d e a c e i t e

Sello en formade añil lo

Empaque

FIGURA * 2,2,6.

CORTE DEL FRENO DE ACEITE (en posición cerrado)

f- Pruebas de Fuga

1.- Prueba de fuga con agua jabonosa (Ver Fig. # 2.2.7)

Aplicar agua jabonosa sobre las partes que se han desmon-

tado y chequear la condición de la espuma (Chequeo visual de más

de 30 segundos)„

Si se produce espuma, el sellado no está correcto; por lo

tanto, requiere un mejor ajuste.

Si no se produce espuma, limpiar todo de agua jabonosa.

124

icar a gua ¡abonos

Liquido o or

icar agua jabonosa

Fuga de gas

FIGURA # 2.2.7.

PRUEBA DE FUGA CON AGUA JABONOSA

2,- Prueba de Fuga de Fredn:

Esta prueba consiste en llenar el disyuntor con una mez-cla de gas freón y nitrógeno seco, a una presión de 3 kg/cm2 y

se localiza la fuga por medio de un detector de halógeno.

3.- Prueba de entrada de aire en el sistema de vacío.

(a) Evacuar el interior del disyuntor por medio de lasválvulas de escape,

(b) Cerrar las válvulas obturadoras de la bomba de vacío

y de la entrada de alimentación de gas, y dejarlos en

esa condición durante algunas horas.

(c) Abrir la válvula obturadora de la.bomba de vacío pa-ra realizar la extracción del vacío en el interiorde la manguera, hasta una presión de 10 m.m. Hg porcerca de uno o dos minutos.

125

(d) Parar la bomba, abrir la válvula obturadora del dis-

yuntor 7 chequear cualquier variación de 1 mm Hg. o

similar, por medio de un medidor de vacío.

4.- Prueba de -Fuga con detector de gas SF$

Esta prueba se la realiza por medio de un detector de gas

de acuerdo al siguiente procedimiento:

(a) Cargar de gas SFó dentro del disyuntor, a más o me-nos 5 kg/cm2a

(b) Recubrir la parte a ser chequeada con una vinílica o

un material semejante, dejar en esa condición duran-

te algunas horas, luego hacer la prueba de fuga de

gas SF6 utilizando un detector.

g- Tiempo, trabajadores y materiales requeridos para

lizar la inspección periódica

El tiempo y el número de trabajadores recomendados que se

necesitan para hacer una inspección periódica, se muestran en la

Tabla #2,6.

TABLA # 2,6.

TIEMPO Y NUMERO DE TRABAJADORES REQUERIDOS PARA INSPECCIÓN

PERIÓDICA

TIPO DE ' TIEMPO DE TRA- JEFES A SER ENVIADOS TRABAJADORES OBSERVA-INSPECCION RAJO (HORAS) (PERSONAS) (PERSONAS) CIONES

Inspección

Regular 4 1 - 2

Inspección

Detallada 10 1 4

126

Las herramientas y materiales requeridos para realizar las

inspecciones, se encuentran en las.Tablas # 2.7 y # 2,8.

TABLA $ 2.7. '

HERRAMIENTAS REQUERIDAS PARA LAS INSPECCIONES

NOMBRE DE LAHERRAMIENTA O B S E R V A C I O N E S

Herramientas Son aquellas que son concedidas por el fabrican-

adjuntas te y se muestran en la Tabla # 2,9,

Herramientas Destornillador, llave de ajustar tuercas, alica-

en tes, trinquetes, martillos, cincel, escalímetro,

general medidor de distancias.

Instrumentos Megaóhmetro (probador de aislamiento), probador,

generales dispositivo medidor de tiempo de operación.

Remolque de Manguera de caucho, medidor de vacío, balanza,

servicio

TABLA #2.8.

MATERIALES REQUERIDOS PARA INSPECCIONES

NOMBRE DEL MATERIAL

Grasa y Similares

Materiales

Sellantes

Aceite de

Trabajo

para el freno

OBSERVACIONES

Grasa de Litio

Grasa para conductores

Grasa para gas SF$

Grasa para conductores de Al*

Líquido obturador

Sellos en forma de anillos (juntas

tóricas)

Deben ser almacenados en un ambien-

te fresco, oscuro y seco.

MIL - H - 5606

LUGAR DONDE SE UTILI2A

Secciones

móviles en aire, mecanismo

operador

Contacto móvil de cobre

En gas SF6

Para superficie

de contacto

de conductores

de aluminio

Secciones

donde deben sellarse,

sellos en

forma de anillos*

Freno de aceite

NJ

Absorbente

Zeolita

sintética

Tanque principal

Contactos

'Contactos fijos

Contacto del arco

Toberas

Bobina

Gas SF$

Diluyente

Paños para

liinpieza

de residuos e impu-

rezas

Para cierre y disparo

50 Kg, cada bomba

interruptora

Para limpieza de materiales

aislantes

Para limpieza general

TABLA

#2*9

HERRAMIENTAS

ESPECIALES

NOMBRE DE LA

CANTI-

HERRAMIENTA

DAD

Herramientas de

inspección

de

1

toberas

Herramientas de

inspección

de

1

contactos

Llave hexagonal

para tuercas

1

Palanca

manual

1

..

U.SO

PRESUCn

S PMA

'

OBSERVACIONES

bu UoU

i

Para montaje y desmontaje de

Ver en el punto #

c$^

toberas en la unidad de rup-

2*2*5. 2. b.

\


*~-

c_¿¿

£====zz&

contacto de arco, en la uni-

ídem.

£Oií —

M"~I

dad

de ruptura

•

-dy»

"' '

• !


.

|J¿&U- '

• "

contactos ±ijos

Id.

^

Para ajustes manuales del

Asegurarse de que no hay pre-

disyuntor

sion en el tanque de aire.

!y

/—*

que el circuito de control es-

tá abierto. También asegurarse

de desprender la palanca después

de ser usada. Aplicar grass so-

bre la rosca antes de usarse.

NJ

Medidor

de .

nivel

deaceite

Pa.ra medida

del nivel de

aceite del freno

de

aceite

Referirse al punto:

# 2.2.5.2.e.'

Herramienta de

alimentación

de gas

Para alimentar de gas

Válvulas de seguridad,

regulador de presión,

adaptador de la manguera.

oí o

131

CORRECCIÓN DE ANORMALIDADES EN CONDICIONES IRREGULARES

Localización y Reparación de Averías -

TIPO DE

PROBLEMASCAUSAS ARTÍCULOS PARA INSPECCIÓN

Y ARREGLO

1. No es po-sible el cie-rre eléctri-co

1 „ La fuente de poder estádefectuosa.

2* Hay problemas en el sis-tema de control eléctri-co.

3. Está baja la presión delgas o aire.

4, Otros,

1* Chequear el voltaje de control.2. Inspeccionar si existe cual- .

quier desconexión; terminalesflojos, bobina, switch de pre-sión, switches auxiliares,ete.

3. Incrementar la presión a suvalor nominal. (El switch depresión no funciona),

4. ¿Es posible el cierre manual?

2. No es po-sible el cie-rre manual

1. El ajuste del brazo mó-vil es malo.

1. Chequear la distancia entreel sujetador de cierre y elgatillo de disparo.

3. No es po-sible el dis-paro (aper-tura) eléc-trico

1. La fuente de poder estádefectuosa,

2. Existe problemas en elsistema de controleléctrico.

3. La presión de gas o aireestá bajo el nivel espe-cificado *

4. Otros.

1. Chequear el voltaje de control,

2. Chequear cualquier deconexión,terminales flojos, sivitch depresión, switch auxiliar5 etc.

3. Incrementar la presión al va-lor nominal.

4. ¿Es posible el disparo ma-nual?

4. No es po-sible el dis-paro manual

1. El ajuste del brazo móvil

es malo.

1. Chequear la distancia entreel sujetador de cierre y elgatillo.

5* La presióndel gas estábaja.

1. Fuga de gas. Incrementar la presión a suvalor especificado.Chequear el punto de fuga.Realizar la prueba de fugacon agua jabonosa.

132

2,3- DISYUNTORES AL VACIO

Las instrucciones preventivas en recepción, almacenamiento

y desempacado, pueden ser consideradas las mismas que se dieron -

para los disyuntores en SF6. (Ver Numeral 2.2.1).

En general, podríamos decir que la mayoría de inspecciones,

pruebas, chequeos, que se realizan para los disyuntores en SF6,

pueden ser aplicadas a'todo tipo de disyuntores con las diferen -

cías lógicas debidas a que son distintas las unidades de interrup

ción.

Esto quiere decir que las inspecciones, pruebas, chequeos,

que se realizan en los dispositivos que solo tienen relación con

el sistema de extinción en gas SF6 tales como válvula de soplado,

compresores, pistón, etc., no se deben realizar. Sin embargo, se

debe considerar que la cámara de ruptura al vacío está rodeada de

gas SFft a baja presión, por lo que hay que tomar las precaucio - '

nes necesarias.

En este capítulo, con el fin de no repetir los puntos que

se vieron durante los numerales referentes a. disyuntores en SF£ ,

sólo veremos los aspectos diferentes, debidos principalmente al

medio de extinción específico de los disyuntores al vacío.

2.3,1. Chequeo del grado de vacío

Esto algunas veces es considerado como 'un problema, debido

a que el grado de vacío no puede ser chequeado directamente bajo

condiciones de operación.

Una manera de mantener constante el grado de vacío, es uti

lizando una película de una substancia capaz de mantener un alto

vacío en la envoltura de vidrio del interruptor.

Este chequeo del grado de vacío puede hacerse durante la

inspección detallada.

133

2.3.1.1. ' Descripción

El disyuntor al vacío mantiene sus buenas características

bajo un alto vacío, estabilizado menor que 10"' tor, en el cual

la característica de voltaje no disruptivo entre electrodos puede

mantenerse como constante. Consecuentemente, el grado del vacío

del aparato debe ser chequeado rigurosamente para preservar el al

to vacío. El grado de vacío de algunos disyuntores está diseñado

para tener un mínimo de' 5 x 10~4 tor, en el período final de vi-

da operacional,

Se incrementa la presión del gas interno debido a las si-

guientes causas;

1 - Penetración de gases atmosféricos (elevada temperatu-

ra de operación, penetración de hidrógeno y helio des

de la atmósfera).

2 - Desprendimiento de gas de .los materiales (por produc-

ción del arco, calentamiento, etc.) y

3 - Fuga de gas.

El método más confiable y simple para verificar la norma-

lidad del grado de vacío, es el de aplicar un voltaje a frecuen-

cia industrial. Este método utiliza la relación entre la presión

interna del interruptor al vacío y el voltaje disruptivo AC, como

puede verse en la Figura # 2.3,1.

134

¿Iti*Cap

_10nan=

KC

510°

^10"

AtmtísTí ra

« F 5 Í Ó y 10-' 10° " 10' 10*Presión interna del interruptor a! vac fo

10'

10*

. FIGURA # 2.3.1 ..

CURVAS DE RELACIÓN ENTRE LA PRESIÓN INTERIOR DEL

INTERRUPTOR Y EL VOLTAJE DISRUPTIVO A.C.

Debido a que se eleva la presión interna del interruptor

al .vacío, el voltaje disruptivo A.C, entre' los electrodos varía,

en conformidad con la ley de Paschen.

Por lo tanto, puede estimarse la presión interna y con -

trolarse el grado de vacío, por la medición del voltaje disrup -

tivo AC en el interruptor. La exactitud de los valores encon

trados en la Figura # 2.3.1,, varía en un rango de + 20%.

La Figura # 2,3,2. muestra la relación entre la separa -

cidn de electrodos y voltaje disruptivo A.C., a una presión in -•7

terna de 10 tor o más y a presión atmosférica (760 tor), El

voltaje necesario máximo aplicado, que puede verse en la Figura

# 2.3.2., debe ser. menor que el de la prueba de voltaje no dis -

ruptivo A*C, y debe permitirse la medición del voltaje disrupti-

vo a la presión atmosférica.

La Tabla # 2.10, muestra el voltaje máximo necesario a -

plica do, para dispositivos de corte al. vacío.

136

En el método de voltaje aplicado, debe asumirse que se pue

de detectar la presión atmosférica del disyuntor al vacío,

Por lo tanto, si no ocurre la disrupción al voltaje aplica

do, como se indica en la Tabla # 2*10,, puede considerarse como

normal el grado de vacío del aparato. Cuando ocurre la disrupción

durante la condición de circuito abierto, en otras palabras, cuan-

do el voltaje disruptivo es V1, a una separación de electrodos de

Ll, luego se varía la separación a L2 y se mide el voltaje disrup-

tivo. V2. Los valores VI, V2? Ll, L2, combinados en una fórmula,

pueden utilizarse para estimar el grado de vacío, de acuerdo a la

presión que corresponda en la Figura # 2,3.1:

(V1 - V2) (Ll - L2) > CK Lado izquierdo de voltaje dis-

ruptivo mínimo (baja presión in

terna),

(VI - V2) (Ll - L2) = 0. Adyacente a voltaje disruptivo

mínimo.

(VI - V2) (Ll- L2) 0. Lado derecho de voltaje disruj

tivo mínimo (alta presión in-

terna) .

Cuando se ha determinado la zona en la que sucede el fenó-

meno, izquierda o derecha, de voltaje disruptivo mínimo3 se pone'

el valor de VI en el gráfico # 2,3. y se traza una recta parale-

la al eje de la presión interna del interruptor al vacío, para en-

contrar este valor y estimar el grado de vacío. Si no ocurre dis-

rupción -en el voltaje máximo necesario aplicado, éste puede mante-

nerse durante un minuto.

2.3,1.2. Aparato necesario para realizar el chequeo del vacío

El chequeador del vacío está diseñado para tener un fácil

manipuleo, debido a su reducido tamaño y peso. Además, es de fá-

cil operación.

137

Especificaciones técnicas:

- Voltaje de alimentación: AC 127V (50 Hz)/AC120 (60 Hz) -

- Voltaje de salida: AC 22/11 KV.

- Aplicación: Es aplicable a todo tipo de disyun-

tores de vacío.

(Sin embargo, para disyuntores al

vacío de 24 KV o más, se requiere

un ajuste de la distancia de los

electrodos}„

- Capacidad de funcionamientos-Continuo (10 minutos cuando la sali-

da sea cortocircuitada)„

- Consumo de energía: 320/270 VA (50/60 Hz) ,

- Rango de chequeo.de presión; 10~2 A¿ 760 Tor.'

- Peso: . 16 Kg.

- Tipo: Portátil.

Modo de empleo:

1. Separar el disyuntor al vacío del circuito principal.

2. Comprobar que el disyuntor esté en la posición de abierto, (Cuan

•do se utilice el chequeador para disyuntores de 24 KV o volta-

,-. jes superiores, ajustar la distancia entre electrodos a 10 mm) „

3* Medir la resistencia de aislamiento entre los terminales del cir

cuito principal de la misma fase, y confirmar que el valor medi-

do sea tan alto como 100 M.A- . (Si la resistencia de aislamien

to es menor, que 100 M-Tt-, esto puede ser debido a la contamina

ción de la superficie de la envoltura del interruptor al vacío.

Limpiar la superficie con una pieza de paño seco y la resisten -

cía de aislamiento de1 100 M-/X puede restaurarse).

4, Conectar los conductores de tierra al chequeador del vacío y al

disyuntor al vacío bajo prueba.

138

5. Conectar un terminal HV,. entre los terminales del circuito

principal„ . .Voltaje a ser aplicado.en el disyuntor al vacío: 22 KV -

(termínales HV-HV).

6. Operar el chequeador de vacío segün instrucciones del fa -

bricante.

7. Aplicar un alto voltaje por 30-a 60 segundos para la medi-

ción. Chequear el indicador en el medidor y juzgar si el

grado de vacío es o no adecuado*

Vacío aceptable: El indicador permanece en la zona verde.

Vacío, inadecuado: El indicador permanece continuamente en

la zona roja.

Notas para su uso:

Debido a que el chequeador del vacío genera alto voltaje,

es conveniente no acercarse a dicho-aparato cuando se realiza la

prueba.

2,3.2. MANTENIMIENTO

Gracias a que la interrupción de la corriente se la rea-

liza en el vacío, el voltaje del arco no es tan alto como en los

otros disyuntores; entonces se produce una baja energía del arco,

y mínima erosión de los contactos.

Los disyuntores al vacío pueden soportar treinta manió -

bras de desconexión de corriente de cortocircuito nominal y diez

mil operaciones de corrientes de servicio nominal. Durante el

servicio normal de la red, no se alcanza las 10.000 maniobras;

por lo que en la mayoría de los casos, puede considerarse como

norma para el mantenimiento un intervalo de diez años.

La inspección de la integridad del vacío se hace aplican

do un alto voltaje A. C* entre los contactos abiertos, durante

un tiempo determinado. (Ver # 2.3,10-

El chequeo de la erosión de los contactos se lo realiza

139

visualmente a través de una ventana; si se encuentra en el nivel

máximo permisible, se debe proceder al cambio de la unidad inte-

rruptora.

Otra inspección periódica consiste en la medición de los

'tiempos de. operación, para compararlos con los de las pruebas ti

po anteriores. (Capítulo I), Esto determina la existencia de

fricción o desgaste y la necesidad de realizar ajustes en el sis

tema mecánico de operación.

Los mecanismos del disyuntor deben estar limpios y lubri

cados convenientemente, de acuerdo a las instrucciones del fabri

cante.

Debido a que los disyuntores al vacío son relativamente

nuevos, se deben seguir cuidadosamente las instrucciones sobre

inspección, chequeo e instalación, que da el fabricante con todo

detalle.

C A P I T U L O I I I

DEFINICIÓN, DESCRIPCIÓN Y CRITERIOS DE RECEPCIÓN

DE LOS INTERRUPTORES DE AISLAMIENTO EN SF6 Y AL

VACIO, PARA 69 KV - 138 KV

3.1. DEFINICIÓN DE-INTERRUPTORES DE AISLAMIENTO

El interruptor de aislamiento es un dispositivo que combi-

na las funciones de un seccionador de aislamiento.y un circuito in

terruptor.

Este aparato es apropiado para operar y proteger transfor-

madores, líneas, cables, bancos de capacitores, y, además, es ca-

paz de cerrar, conducir y.abrir corrientes de carga y cierto tipo

de corrientes de fallas secundarias o internas de los transforma -

dores.

3.2. DESCRIPCIÓN GENERAL

El interruptor de aislamiento puede cumplir sus funciones

de maniobra, debido a que, además de su seccionador de aislamien-

to, cuenta con un dispositivo interruptor de corriente de carga,

que puede consistir de cualquiera de los siguientes elementos:

a- Una resistencia que, colocada "en el circuito, sigue la

apertura de los contactos principales del seccionador, disminuyen-

140

. 141

do la corriente hasta interrumpirla.

b- Se puede utilizar un soplado de gas o de aire, desde

un cilindro de gas comprimido, que sopla en dirección de los con

tactos del seccionador para dilatar el arco, que se produce en

el momento de apertura.

c- Una unidad interruptora, que puede ser en SFó* acei-

te, al vacío o con soplado de aire, que interrumpe el circuito,

después o antes de que los contactos principales del seccionador

son abiertos.

Todo interruptor de aislamiento puede ser aplicado a

cualquier voltaje, por adición de unidades interruptoras en se-

rie., conforme se incrementa el voltaje del sistema,

3.3. DISEÑO DEL INTERRUPTOR DE AISLAMIENTO

El diseño del interruptor de aislamiento será descrito de

acuerdo a las dos partes constitutivas fundamentales, que son: la

del seccionador de aislamiento y la unidad interruptora, que en

este estudio se limitará a las que utilizan SF5, (Ver:- Figura #

3.3,1.) y el vacío (Ver Figura # 3.3,2.)-

142

de los contactosla unidad

selenoide

FIGURA # 3.3.1,

INTERRUPTOR DE AISLAMIENTO CON UNIDAD INTERRUPTORA

EN

o*0

p

"O

—gscr*

FIGURA # 3.3.2.

INTERRUPTOR DE AISLAMIENTO CON UNIDAD. INTERRUPTORA

AL VACIO

144

3.3.1. Seccionador de Aislamiento

Este dispositivo, consiste de un brazo metálico simple en

forma de cuchilla o varilla, aislado de tierra, que actúa con un

aislador rotante. (Ver Figura # 3.3.3,)- La apertura de las cu-

chillas puede tener^un movimiento vertical u horizontal.

FIGURA # 3.3.3.

PARTE DEL SECCIONADOR DE AISLAMIENTO'

(1)- Cuchilla desconectadora de cobre o aluminio. La

. 145

parte que hace contacto es plateada, para incrementar .la conducti-

vidad y reducir el desgaste.

(2) - Contactos fijos en forma de dedos, que pueden ser

de acero inoxidable cubiertos de plata. Estos contactos deben te-

ner una presión constante, para que haya una buena conexión»

(3) - Terminal de aleación de aluminio.

(4) - Contactos fijos, en los cuales se produce el arco*

3.3.2. UNIDADES INTERRUPTORAS Y SU SECUENCIA DE OPERACIÓN

a- Unidad interruptora en SF6

Esta unidad interruptora contiene dos tipos de varillas -

móviles (Ver Figura # 3,3.4.) una gruesa y otra delgada, las cua-les proveen dos caminos paralelos para el flujo de corriente.

146

Cerebro

<>•ít—™_.

<£1.

Resistencia de altovalor ohmico

Cub ie r t a d& p©rcelana Ensambla je do! pistónDispositivo de sega rice?:

Indicador d© ía posición C i l i n d r o apan ta l l ado que, ' - , del contacto d© la u n i d a d— "" T

cont iene a l u m i n a activada

Columna roíanlo da aisladores^>

T o b @ r a s ( 2 ) - e n c i e r r a los contactesi n t e r r u p t o r e s m óv i l e s ( v a r i l l a l i v i a n a )

mente d u r a n f © la in te r rupc ión

Var i l l a s operadoras de loocontactos móviles

FIGURA # 3 ,3.4,

CORTE DE LA UNIDAD INTERRUPTORA EN SF,

147

La varilla gruesa es capaz de conducir continuamente la

corriente nominal; y la varilla delgada es movida rápidamente e

incorporada a los medios de interrupción de corriente. Duran-

te la interrupción de corriente, ambas-varillas son conducidas a

la posición abierto, por medio de un dispositivo de energía acu-

mulada; esta acción es controlada y realizada en secuencia, gra-

cias a un aparato que lo llamaremos cerebro.

La liberación de energía se realiza en una secuencia tal

que la varilla gruesa es movida lentamente hacia la posición a-

bierto, antes que la varilla interruptora, que se mueve más rápi

damente para alcanzar la apertura total al mismo tiempo.

La unidad interruptora consta de una cámara llena de gas

SF$ utilizado como medio aislante y para extinción del arco.

Durante la fabricación se toman extremos cuidados para

que no existan fugas de gas, el cual se encuentra a una presión

de dos atmósferas* La cámara tiene una forma de cilindro de por

celana no porosa, con tapas extremas de cobre. Las uniones de.

la porcelana con el metal, se hacen "por medio de un proceso de

sellado por soldadura.

El movimiento para abrir la varilla de interrupción, se

transmite por medio de tubos metálicos, cuyas uniones se reali -

zan con soldaduras de cobre, bronce o estaño,

SECUENCIA DE OPERACIÓN

(Ver Figura # 3.3,5.)

- Apertura -

• 1 - Cuando el interruptor de aislamiento está en la posi-

ción de cierre, la unidad interruptora conduce la co-

rriente continuamente y resiste sobrevoltajes de cor-

to tiempo.

2- Cuando el interruptor de aislamiento empieza a abrir,

el dispositivo llamado cerebro (con su control 'de se-

cuencia y energía almacenada, incorporados), dispara

1.48

los contactos de la unidad interruptora, abriendo

el circuito.

3- A continuación, el cerebro mueve las cuchillas des

conectadoras hacia la posición abierto, para crear

un "GAP" visible de aire, como un seccionador.

4- Conforme las cuchillas avanzan hacia la posición a

bierto, el cerebro recierra los contados de la uni

dad interruptora y vuelve a montar el mecanismo de

disparo.

5- El cerebro cierra las cuchillas a una alta veloci-

dad .

6- El interruptor de aislamiento está completamente

cerrado y listo para un próximo ciclo de apertura

149

FIGURA # 3,3.5.

SECUENCIA DE OPERACIÓN DEL INTERRUPTOR DE AISLAMIENTO

EN SF6

. 150

b- Unidad interruptora al vacio

El interruptor de aislamiento puede estar formado por una

o más unidades interruptoras al vacío, conectadas en serie, de

acuerdo a la capacidad de corriente y al voltaje del sistema en

donde.se va a utilizar.

A diferencia del interruptor de aislamiento en 3?$, la

unidad al vacío normalmente no forma parte del circuito y conduce

corriente'solo un corto tiempo durante la operación de apertura.

Esta unidad es similar a la utilizada en los disyuntores al va -

cío.

SECUENCIA DE OPERACIÓN

(Ver Figuras # 3.3.6,. y # 3.3.20

" Apertura -

1- Cuando el aislador rotante empieza a girar, las cu-

chillas aislantes giran y se separan de los contac-

tos fijos del seccionador. Simultáneamente, el co-

.llar de mando agarra el cuerno descargador del arco

"(Ver Figura # 3.3.6,) .

2- Conforme el aislador rotante continúa girando, el

collar de mando guía hacia arriba el cuerno descar-

gador del arco, para maniobrar la varilla actuadora

del interruptor y su varilla de transferencia de

control, la cual apoya el collar de mando contra la

varilla actuadora, para asegurar una buena comuni -

cacidn y quebrar cualquier acumulación de hielo so-

bre la varilla-

Conforme el collar de mando continúa ascendiendo es

te se separa del cuerno descargador del arco, des-

viando el flujo de corriente a través del interrup-

tor.

3- Cuando la varilla actuadora alcanza su límite de re

corrido superior, un mecanismo de palanca acodada

•con acción rápida, separa los contactos del inte

15-1

rruptor con una alta velocidad. Entonces, el flujo de

corriente es interrumpido sin.ningún arco externo.

4- Cuando las cuchillas aislantes alcanzan totalmente laposición abierto, el collar de mando suelta la varillaactuadora y ésta regresa a su posición normal9 contrael tope limitador»

- Cierre -

5- y 6- Conforme la cuchilla aisladora gira al cerrar,el collar de mando alcanza el extremo del cuerno des-cargador del arco, produciéndose una descarga disrup-tiva entre ellos.

El collar de mando guía el deslizamiento del cuerno.~descargador del arco y pasa bajo el extremo inferiorde la varilla actuadora; en este momento hace contac-to cabal la cuchilla aislante, separando el interrup-tor del circuito.

El flujo de corriente es, por tanto, a través de lascuchillas del seccionador.

152

FIGURA # 3.3.6.

SECUENCIA DE OPERACIÓN DE UN INTERRUPTOR DE

AISLAMIENTO AL VACIO

153

3.4. PRUEBAS REALIZADAS POR EL FABRICANTE SOBRE LOS INTERRUP-

TORES DE AISLAMIENTO

En estos aparatos de maniobra se realizan todas las prue

bas que se hicieron sobre los disyuntores. (Ver Capítulo I, nu-

merales # 1.2.5, y # 1.3.5.)» con excepción de las pruebas de

corte de corrientes de falla, ya que los interruptores de aisla-

miento no abren corrientes de cortocircuito; pero se debe tomar

en cuenta que estos dispositivos deben ser capaces de conducir y

soportar todo tipo de corriente de falla y que si pueden cerrar

corrientes de cortocircuito.

No olvidar las pruebas específicas como de alineamiento

de contactos, cronometría [simultaneidad] de fases, etc.

3.5. CRITERIOS DE RECEPCIÓN, MONTAJE Y MANTENIMIENTO

3,5.1» Consideraciones Generales

Las instrucciones preventivas dadas en el Capítulo II so-

bre recepción, almacenamiento y desempacado, pueden considerarse

las mismas para todo aparato de corte y maniobra; por lo tanto no

se repetirán en este capítulo. Además, debido a que los interrup

tores de aislamiento en S?5 y al vacío, tienen los mismos elemen-

tos constitutivos, tales como el seccionador dé aislamiento, me -

canismo de operación y unidad de ruptura, se ha creído convenien-

te unificar los criterios de recepción, montaje, pruebas y che

queos, durante la instalación y después de ella, para ambos tipos

de interruptores de aislamiento»

En este capítulo se resumirán los procedimientos diferen-

tes de los utilizados con los disyuntores, que se realizan desde

su recepción en puerto hasta la puesta en operación del aparato,

pudiéndose encontrar en una forma más detallada en el Capítulo II.

3.5,2. Instalación

Para el propósito de diseño de las estructuras de soporte

del interruptor de aislamiento, se debe considerar que, debido a

154

las altas velocidades de operación, se producen altos rangos deaceleración 7 desaceleración,, transfiriéndose fuerzas dinámicas

a los dispositivos de soporte y las barras adyacentes. Entonceslas estructuras soportantes deben ser diseñadas para soportar el

peso-muerto y para atenuar las deflexiones»

3.5.3- ENSAMBLAJE DE LA UNIDAD DE POLO INDIVIDUAL

- Paso" 1 -

Sin quitar la jaula de madera de las unidades de polodel interruptor de aislamiento, arreglar en la posición y orden,en el cual éstos van a ser ubicados sobre la estructura de soportef de acuerdo a su numeración y plano de erección.

Se debe tener cuidado en que las tres unidades de polo -deben tener la misma numeración de identificación. Cada soportede deslizamiento debe ser atrancado firmemente y razonablementenivelado,

- Paso 2 -

Extraiga cuidadosamente la unidad de polo del interrup -tor de aislamiento de su jaula de embalaje, sin quitar la cubierta de protección de la unidad de ruptura. Inspeccionar cualquier daño de embarque antes de continuar la instalación,

- Paso 3 -

(a) Quitar los soportes temporales de posición y colo-car el operador manual temporalmente en el mecanismo de operación, para luego proceder a abrir y cerrar algunas veces la uni-dad de polo, para observar los ajustes realizados en la fábrica.

(b) En el interruptor de aislamiento con unidad de rup-tura en SF^? se debe comprobar que cuando la cuchilla del. seccionador esté en la posición totalmente abierto, los contactos dela unidad interruptora deben estar, cerrados; esto debe estar ve-rificado de acuerdo al indicador de posición.

155

(c) Conforme el dispositivo seccionador mueve hacia laposición cerrado, se debe chequear que los contactos de puntamóviles conductores de corriente, entren a los contactos en for

ma de garras con igual distancia a los lados. (Ver Figura #3.5.1 .) .

Cuchillo

d® punía

óvil

Contactos d@ gorra

conductores da

corriente

Tope de goma

para la cuchilla

1 *J2-^"—•-«^Soporte del ensamblaje dolcontac to do gar ra

Contactos do garra

para cierro de folia

Contactos de punta

móvil para

de falla

FIGURA # 3 .5.1.

CONTACTOS DE PUNTA Y ENSAMBLAJE DE CONTACTO DE GARRAS MOSTRADOS

PARCIAL Y TOTALMENTE CERRADOS

156

" Paso" ' 4 -

Aflojar los pernos de ajuste y quitar la unidad interrup-tora y el ensamblaje de contacto de garras, de los soportes delos aisladores con una cadena de elevación,

- PASO 5 -

Colocar la columna de aisladores sobre sus soportes, uti-

lizando pernos galvanizados,

- PASO ó -

Chequear la excentricidad de la columna del aislador ro-

tante, por medio del siguiente procedimiento:

a. Localizar el punto central de cada cadena aisladora,

por medio de dibujos de precisión sobre el extremo su

perior del aislador; temporalmente, trazar lineas las

cuales bisectan y unen los huecos de los pernos día -

- metralmente opuestos. (Ver Figura # '3.5.2.)•

b. Tensar una cuerda en el extremo superior de la colum-

na del aislador rotante y hacer una marca en el punto

en donde la cuerda cruza el punto central. [En este

punto, la cuerda no necesita pasar por los centros de

los extremos superiores de las columnas aisladoras,

frontal y posterior)«.

c. Operar el adaptador manual y chequear que la marca so

bre el cordón permanezca dentro de un límite de 1/8

de pulgada del punto central, cuando el aislador ro-

tante gira. Cualquier excentricidad en exceso de es-

te valor, debe ser corregida por ajustes entre la co-

lumna aisladora y su soporte. (Ver Figura # 3.5.2.)-

Ajustar permanentemente todos los pernos.

157

Lineass sacora ro- traao en,pía TÍ o 3 a eeccíonutnna tante

, Columnacentral aisposterior

Soportes delos

FIGURA # 3.5.2.

DIMENSIONES CRITICAS Y ALINEAMIENTO DE LAS COLUMNAS

AISLADORAS, OBTENIDO POR MEDIO DE TORNILLOS NIVELA-

DORES

- PASO 7 -

Chequear el alineamiento entre la columna aisladora poste-

rior y la columna aisladora rotante, de la manera siguiente:

(a) Mi.rar desde arriba de la columna, aisladora posterior,

para comprobar que no esté inclinada. Esta debe es -

tar perpendicular a la base y en alineamiento con la

columna aisladora rotante.

1-58

(b) Medir la distancia entre los puntos centrales de las

columnas aisladoras rotante y posterior* Esta medi-

da no debe tener una diferencia mayor o menor de 1/8

de pulgada, de la dimensión mostrada en el plano de

erección. (Ver Figura # 3.5.2.).

- PASO 8 -

El ajuste necesario para conseguir la correcta distancia

entre centros y un buen alineamiento, se realiza de la siguiente

manera:

(a) Aflojar las contratuercas (Ver Figura # 3,5,2,) y

ajustar los tornillos niveladores, localizados "bajo

los soportes de. los aisladores. Para evitar que la

columna se eleve más de lo especificado, no se de-

ben ajustar más que tres de los cuatro tornillos ni

veladores,

(b) Reajustar las cuatro contratuercas,

'-- PASO 9 -

Chequear el alineamiento de la columna aisladora frontal,

por medio del alargamiento de una cuerda entre las cimas de las

columnas aisladoras* La cuerda debe cruzar por los tres puntos

centrales de las tres columnas y, además, la frontal no debe es-

tar inclinada. Si es necesario hacer ajustes en la columna ais-

ladora frontal, se debe seguir el procedimiento descrito en el Pa

so 8.

- PASO 10 -

'Montar el conjunto de la unidad interruptora sobre sus -

respectivas columnas aisladoras,

- PASO 11 -

Montar el ensamblaje de contacto de garra y adaptador

terminal sobre la columna aisladora frontal, usando pernos galva

nizados. Alinear el ensamblaje de contacto de garra con la cu -

160

ACOPLAMIENTO DE LAS TRES UNIDADES DE POLO

- PASO 16 -

Unir el ensamblaje de acoplamiento por medio de los ejes

de interfase y conectar la caja de velocidades con el switch ope

rador, por medio del eje vertical de acoplamiento» (Ver Figura

# 3.5.30- Al unir acoplamientos flexibles, asegurarse de que

los pernos de unión sean ajustados suficientemente.

Tornillos penetra ni osde ajuste

Acoplamiento rígido

Tornillos penetrantes^de ajuste

Pernos fijadores

Cantor.,o do I acoplamiento

Switch operador

FIGURA # 3.5.3.

ACOPLAMIENTO DE LAS TRES UNIDADES DE POLO DEL INTERRUPTOR

DE AISLAMIENTO

161

INSTALACIÓN DEL SWITCH OPERADOR

~ PASO 17 -

Montar el switch operador de acuerdo al plano de erección*

Encajar el eje vertical, que une a la caja de velocidades, Ajus' -

tar suficientemente los pernos de los acoplamientos flexibles y

colocar las contratuercas.

- PASO 18 -

Operar el switch manualmente a la posición abierto y cerra

do totalmente, para comprobar el correcto funcionamiento de los 3

polos en grupo,

- PASO 19 -

Conectar los conductores de alto voltaje a sus respectivos

terminales y proceder a los ajustes y chequeos finales, descritos •

en los pasos siguientes.

CHEQUEOS Y AJUSTES FINALES

- PASO 20 -

Chequear que los indicadores de posición de los contactos,

correspondan a la operación realizada.

- PASO 21 -

Chequear el cierre simultáneo de las tres unidades de polo

y comprobar en cada unidad, la correcta penetración de las cuchi -

lias, (Ver Capítulo II, Numeral 2,2.4.6.)*

- PASO 22 -

Comprobar que la apertura de la cuchilla sea de 90° para -

un interruptor montado horizontalmente sobre una estructura; 73 °

cuando está montado verticalmente.

- PASO 23 -

Después de haber obtenido una satisfactoria operación ma-

162

nual, ajustar el switch operador para realizar la operación el£ctrica y accionarlo algunas veces, hasta estar seguro de su perfec

to funcionamiento*

- PASO 24 -

Medir la resistencia de contacto y comparar con los valo

res dados por el fabricante, (Ver: Capítulo II, numeral 2,2.4,a)

- PASO '25 -

Realizar la prueba de medición de resistencia de aisla -

miento. (Ver: Capítulo 11, numeral 2.2.4.c).

3.5.4. MANTENIMIENTO

Los interruptores de aislamiento se caracterizan por ne-

cesitar un mínimo trabajo de mantenimiento, que se limita a una •

inspección visual de los indicadores de erosión de los contactos,,

lubricación.y limpieza del mecanismo de operación. Los interrup

tores con una unidad al vacío; sólo necesitan de una prueba de

alto voltaje, para comprobar que él vacío mantiene sus caracterís

ticas dieléctricas (Ver: Capítulo II, numeral 2*3.1 .), y, ade -

más, que no se hayan desarrollado fugas.

En los aspectos comunes, se puede tomar como referencia

el procedimiento para mantenimiento, desarrollado en el Capítulo

II, numeral 2.2.5.

C A P I T U L O

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

- En este trabajo no se ha pretendido cubrir todas las

pruebas que pueden realizarse en los aparatos, previo a la pues

ta en servicio; pero, con el resultado satisfactorio de las a.-

quí indicadas, puede asegurarse condiciones aceptables de fun'-

cionamiento.

- Las pruebas pueden ser menos severas cuando el equipo

ha estado en uso durante varios años; por el contrario, deben -

ser nías rígidas cuando se trata de una fabricación reciente.

Además, se debe pedir claros oscilogramas, mostrando amplitud -

de voltajes, corrientes, fuerzas aplicadas y otros valores que

pueden ser interesantes para tener una idea completa de la se -

veridad de las pruebas.

- La empresa compradora puede contratar los servicios -

de firmas inspectoras, o utilizar su propio personal para^ la

realización, observación y testificación, de las pruebas reali-

zadas. Es importante que la empresa esté provista de todos los

aparatos necesarios para,la realización de las 'pruebas, tales

como probadores, generadores de señales, instrumentos de medi -

da, etc.

163

164

-' Los resultados de las pruebas deben llenarse en forma-

tos normalizados, con el fin de obtener una clara y precisa in -

formación, la cual sirve para comparar con los datos de otros a-

paratos y tener un buen registro de los ajustes iniciales que se

rán usados para determinar cuando se debe reemplazar o reajustar

el equipo,

- Algunos valores mínimos aceptados por el comprador, ta

les como el de aislamiento, etc., pueden diferir s dependiendo de

las condiciones particulares del sitio de la instalación,, tales

como humedad, polución, características del terreno, etc*

- Es muy importante que el fabricante haga llegar al com

prador, copias de planos y toda la documentación referente a e-

rección, manipuleo, mantenimiento, mecanismos operadores y acce-

sorios, con el fin de tener un cabal conocimiento de los dispo -

sitivos,

- Con el fin de dar la facilidad de una rápida consulta,

se ha realizado la Tabla '# 4*1., que muestra un resumen de la ma

yoría de las pruebas ejecutadas tanto en la fábrica como en el

campo, sobre los aparatos de maniobra estudiados en esta tesis.

V

LUGAR DE

REALIZA-

CIÓN

-T

AB

LA

* 4.1.

RESUMEN DE LAS PRUEBAS REALIZADAS SOBRE LOS APARATOS

.DE .MANIOBRA .ESTUDIADOS

.EN ESTA .TESIS

TIPO DE PRUEBA

OBJETO

OBSERVACIONES

Pruebas de operación

Examinar el funcionamiento del sistema de

operación

Ver Numeral # 1.2.5.a.

Prueba de elevación de

temperatura

Comprobar que no existan peligrosas eleva-

ciones de temperatura, durante condiciones

de cortocircuito

Ver Numeral

# 1.2.5-b,

Pruebas de resistencia

dieléctrica

Comprobar que los materiales aisladores

ytodos los espacios utilizados para resis

-tir sobre voltajes, no sufran daño y,

ade^

más, no.se produzcan descargas disruptivas

Ver Numeral # 1.2.5.C.

Prueba de corriente

de tiempo corto

Comprobar la habilidad del disyuntor para

conducir corrientes de tiempo corto, sin

sufrir daño

Ver Numeral # 1*2.5.0.

Es una prueba adicional

a la

de cortocircuito

o o:Prueba de corte de

corrientes capacitivas

Determinar la capacidad de maniobra de co-

rrientes capacitivas sin que se produzcan

recebados, reencendidos y sobrevoltajes

3

que pueden hacer daño al aparato

Ver Numeral # 1,2.5.e.

Prueba de corte de

pequeñas corrientes

inductivas

Determinar la habilidad del aparato para

operar bajo corrientes inductivas, pro -

ducidas al desconectar transformadores

al vacío

Ver Numeral # 1.2.5,e.

Uí z> ££.

a.

Prueba de corto-

circuito

Comprobar la capacidad del disyuntor pa-

ra abrir o cerrar corrientes durante una

falla de cortocircuito

Ver Numeral # 1.2.5,f.

Comprobar la habilidad del aparato para

operar durante falla de línea corta

Ver Numeral # I.2.5.Í.-

Prueba de capacidad

de corte, durante

oposición de fase

Comprobar la capacidad de los aparatos

para maniobrar con corrientes, durante

condiciones de oposición de fase

Esta prueba se realiza sólo si

el fabricante ha especificado

la capacidad de ruptura^ duran-

te oposición de fase.

Ver Numeral * 1.2.5.Í.

. 167

A N E X O A

OSCILOGRAMAS RESULTANTES DE LAS PRUEBAS SOBRE EL DISYUNTOR

1 . - Osc'il'o'g'r'atn'a's' de' la prueba.' 'd'e 'c'or't'e' de corrientes 'c'apa'ci-tivas:

a) 120 XV 76 A . - Método Directo -

168

b) 120 KV 200 A - Método Sintético -

169

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