RECONECTADOR

El mecanismo del reconectador ejecuta lasoperacionesde apertura y cierre de los contactos del interruptor al vaco en respuesta a lassealesrecibidas delcontrolelectrnico. La apertura de los contactos se inicia cuando se enva una seal elctrica al solenoide de disparo, el cual desplaza la traba basculante para soltar los resortes de disparo cargados. El cierre de los contactos se inicia cuando se enva una seal elctrica a un solenoide giratorio, el cual cierra el contactor de la bobina de cierre pormediosmecnicos para energizar la bobina de cierre de alto voltaje, la cual cierra los interruptores al vaco y carga los resortes de disparo. Reineri (2003).Cuando los contactos se cierran (Figura 1), los resortes de disparo estn completamente extendidos y el mecanismo est en la posicin de reposo (cerrado). Cuando se energiza el solenoide de disparo, su varilla desplaza la traba basculante para abrirla y permitir que los resortes de disparo desplacen la barra de contactos (Figura 2).Tan pronto se abre la traba basculante, losconjuntosde brazos de contactos giran sobres sus pivotes fijos y abren los contactos de los interruptores de modo instantneo. Durante el mismomovimiento, la palanca de disparo gira para cerrar la traba basculante. Este movimiento de la palanca de reposicin tambin saca el mbolo de la bobina de cierre. Al llegar a este punto el mecanismo se encuentra en la posicin abierta (disparado) (Figura 3).Una seal enviada al solenoide giratorio cierra el contactor y energiza el solenoide de la bobina de cierre de alto voltaje. Conforme su mbolo se desplaza hacia el interior de la bobina, la palanca de reposicin es tirada hacia abajo y trabada, los contactos de los interruptores se cierran y los resortes de cierre se extienden (se cargan) (Figura 4). El mecanismo entonces queda listo para ejecutar otra operacin de apertura. Bernal (2005).

Figura 1: Contactos cerrados

Figura 2: Resortes de disparo sueltos

Figura 3: Contactos completamente abiertos

Figura 4: Contactos cerradosLos reconectadores pueden ser programados para un mximo de cuatro aperturas y tres reconexiones. Los tiempos de apertura pueden determinarse de curvas caractersticastiempo-corriente, las cuales proporciona el fabricante. Cada punto de las curvas caractersticas representa el tiempo de aclaracin del reconectador para un determinadovalorde corriente de falla. Es importante destacar que este dispositivo consta de dos tipos de curvas, una de operacin rpida y una segunda de operacin retardada. Harper (1994). Existen variosmodelosde reconectadores sean trifsicos o monofsicos, sin embargo todos funcionan bajo el mismo principio, en la figura 5 se proporciona una vista seccionada de un reconectador automtico monofsico serie W de dielctrico slido. Nu-Lec industries (2001)

Figura 5: corte lateral del reconectador monofsico de dielctrico slido serie W.Para comprender mejor la secuencia detrabajode un reconectador elctrico deben observar los siguientes puntos:1. Tiempo de reconexin:Son los intervalos de tiempo en que los contactos del reconectador permanecen abiertos entre una apertura y una orden de cierre o de reconexin.2. Tiempo de reposicin:Es el tiempo despus del cual el reconectador repone suprogramacin, cuando su secuencia de operacin se ha cumplido parcialmente, debido a que la falla era decarctertemporal o fue aclarada por otro elemento de proteccin.3. Corriente mnima de operacin:Es el valor mnimo de corriente para el cual el reconectador comienza a ejecutar su secuencia de operacin programada. La secuencia de operacin tpica de un reconectador para abrir en caso de una falla permanente semuestraen la figura 6., donde se ha supuesto que la programacin es C 22, es decir, dos aperturas rpidas y dos aperturas lentas, con tiempos obtenidos respectivamente, de la curva A y de la curva C de la Figura 5, para la magnitud de corriente de falla correspondiente. Ravindranath ( 1980).

Figura 6: Secuencia de operacin de un ReconectadorSegn la Figura 6, en condiciones normales deservicio, por la lnea protegida circula la corriente de carga normal. Si ocurre una falla aguas abajo de la instalacin del reconectador y la corriente del cortocircuito es mayor a la corriente mnima de operacin preestablecida, el reconectador opera por primera vez segn la curva rpida A en un tiempo ta. Permanece abierto durante un cierto tiempo, usualmente 1 segundo, al cabo del cual reconecta la lnea fallada.Si la falla ha desaparecido el reconectador permanece cerrado y se restablece el servicio. Si por el contrario, la falla permanece, el reconectador opera por segunda vez en curva rpida A y despus de ta segundos abre nuevamente sus contactos. Luego de cumplirse el segundo tiempo de reconexin el reconectador cierra sus contactos y si an la falla persiste, abre por tercera vez pero de acuerdo al tiempo de aclaramiento tc correspondiente a la curva lenta tipo C.Una vez que se cumple el tiempo de la tercera y ltima reconexin, reconecta por ltima vez cerrando sus contactos. Si an la falla est presente, el reconectador al cabo de tc segundos abre definitivamente. En caso que el reconectador no haya completado su secuencia de operacin, despus de transcurrido el tiempo de reposicin, repone su programacin que tena antes que ocurriera la falla, quedando en condiciones de ejecutar completamente su secuencia de operacin en caso de presentarse una nueva condicin de falla en la lnea.El reconectador interrumpir las corrientes de falla de modo efectivo nicamente si se usa dentro de susvaloresnominales especificados. Antes de instalarlo, reviselos valoresnominales dados en la chapa dedatosy comprelos con las caractersticas delsistemaen el punto de aplicacin. Harper (1994)Existen dos tipos principales de reconectadotes: Los reconectadores monofsicos se utilizan para la proteccin de lneas monofsicas, tales como ramales o arranques de un alimentador trifsico. Pueden ser usados encircuitostrifsicos cuando la carga es predominantemente monofsica. De esta forma, cuando ocurre una falla monofsica permanente, la fase fallada puede ser aislada y mantenida fuera de servicio mientras el sistema sigue funcionando con las otras dos fases.Los reconectadores trifsicos son usados cuando se requiere aislar (bloquear) las tres fases para cualquier falla permanente, con el fin de evitar el funcionamiento monofsico de cargas trifsicas tales como grandesmotorestrifsicos. Soto (2002).Los reconectadores utilizanaceiteo el vaco como medio de interrupcin. En el primer caso, el mismo aceite es usado tanto para la interrupcin del arco como el aislamiento bsico. Algunos reconectadores con control hidrulico tambin utilizan el mismo aceite para lasfuncionesde temporizacin y conteo. Soto (2002).El vaco como medio de interrupcin, proporciona las ventajas de reducir la mantencin y minimizar la reaccin externa durante elprocesode interrupcin. Algunos tipos de reconectadores estn disponibles ya sea con interruptor en aceite o vaco. Los reconectadores de vaco pueden utilizar aceite oairecomo medio bsico de aislamiento.Los reconectadores pueden ser usados en cualquier punto de un sistema dedistribucindonde el rango del reconectador es adecuado para los requerimientos del sistema. La ubicacinlgicapara reconectadores se muestran en la Figura 7 y corresponden a las indicadas por las respectivas letras:A. B. En subestaciones, como el dispositivo de proteccin del alimentador primario que permite aislar el alimentador en caso de falla permanenteC. En lneas de distribucin a una distancia de la subestacin, para seccionalizar alimentadores largos y as prevenir salidas del alimentador entero cuando una falla permanente ocurre cerca del final del alimentadorD. En ramales importantes desde el alimentador principal para proteger el alimentador principal de interrupciones y salidas debido a fallas en el ramal.E. En pequeos ramales monofsicos.

Figura 7:Diagramaunilineal de un sistema de distribucin mostrando aplicaciones de los reconectadotesPara la correcta aplicacin de los reconectadores, se deben considerar los siguientes factores:1. 2. La tensin nominal del sistema debe ser igual o menor a la tensin de diseo del reconectador.3. La corriente mxima permanente de carga en el punto del sistema donde se ubicar, debe ser menor o igual a la corriente nominal de reconectador.4. Debe tener una capacidad de ruptura mayor o igual, a la corriente mxima de falla en el punto de aplicacin.5. La corriente mnima de operacin debe escogerse de modo que detecte todas las fallas que ocurran dentro de la zona que se ha encomendado proteger (sensibilidad)6. Las curvas tiempo-corriente y la secuencia de operacin deben seleccionarse adecuadamente, de modo que sea posible coordinar su operacin con otros elementos de proteccin instalados en el mismo sistema.En la actualidad, se emplean los siguientes elementos en el aislamiento de los reconectadores automticos de Media Tensin: aire, aceite, SF6 y dielctrico slido. El aire y el aceite pueden considerarse obsoletos en equipos para instalar en postes, debido a sus grandes dimensiones y peso. El SF6, as como el aceite, es considerado como unriesgoambiental.Por otra parte, los equipos con dielctrico slido (basado en material epxico), si bien poseen un buen soporte mecnico, ocasionan un gasto adicional para los usuarios puesto que necesitan la instalacin detransformadoresadicionales para lamedicindel voltaje. Por esta razn, a medida que latecnologaevoluciona se ha hecho necesario el diseo de nuevosmtodosde aislamiento que combinen las ventajas de lossistemasexistentes, evitando sus limitaciones. CODENSA (2001).ConclusionesTcnicamente, el reconectador cumple con todos los requerimientos elctricos solicitados dentro de lasnormastcnicas. Existen factores tcnicos similares entre los dos tipos de equipos (interruptores y reconectadores) tales como nivel de tensin, frecuencia, corriente nominal, corriente de cortocircuito,velocidadde operacin, rea de terreno utilizada, nivel bsico de aislamiento, nmero de operaciones garantizadas y cmara de extincin de arco. Utilizando reconectadores se pueden mejorar las configuraciones en media tensin, generando ahorros sustanciales para la compaa distribuidora.Si en media tensin se considera una configuracin de dos filas con barraje principal y transferencia y con interruptores de acople entre los barrajes principales, utilizar reconectadores significa sencillamente duplicar la magnitud de los ahorros, tanto en lainversininicial, como en loscostosdemantenimiento.Finalmente, tanto el reconectador como el interruptor tienen mltiples ventajas, pero por su menorcostode inversin y mantenimiento, adems de las capacidades tcnicas, el reconectador ofrece una relacin beneficio/costo mucho mayor. El reconectador es sustancialmente ms econmico genera ahorros por mantenimiento sustancialmente superiores que usando interruptores en celda metal clad.DiscusinCuandouna empresade distribucin de energa busca la optimizacin de la infraestructura a travs de laeficienciaeninversiones, mejora en los resultados operativos y en el margen de contribucin, esta mejora hace necesaria la exploracin de diversas tecnologas que permitan flexibilizar la operacin de lasredes, minimizar costos de AOM (administracin, operacin y mantenimiento) y garantizar la expansin con criterio tcnico y al menor costo posible, garantizando siempre un servicio con mejorcalidad.Es as como se buscan nuevas alternativas que sean tcnicamente equivalentes y que cumplan con las exigencias de las normas tcnicas vigentes, pero que difieran significativamente en costos, para lograr la mximarentabilidadde la inversin, los reconectadotes elctricos cumplen correctamente con las mejoras que requieren lasempresasde distribucin de energa elctrica por sus bajos costos de operacin y mantenimiento, en ultimo caso depende de las empresas si aplican estas mejoras a sus instalaciones para beneficio no solo de ellos sino tambin de los usuarios de laredde energa elctrica.