Seccionador (interruptor de aislamiento): la guía esencial para los sistemas de energía

Para ayudar a mantener a los trabajadores y las máquinas protegidos, no se puede negar el papel de los seccionadores. Los seccionadores tienen la capacidad de cortar el flujo de electricidad cuando sea necesario. A diferencia de los disyuntores, los seccionadores desconectan el flujo de electricidad sin interrumpir el circuito. En este blog, analizaremos los seccionadores en profundidad, abarcando sus funciones básicas, tipos, aplicaciones y más. ¡Siga leyendo!

Figura nº 1 Seccionadores

1) ¿Qué es un seccionador?

Los seccionadores son dispositivos que proporcionan separación de la fuente de alimentación. De esta manera, los seccionadores mantienen el equipo alimentado y libre de peligros eléctricos. Sin riesgo de flujo de corriente, se puede realizar el mantenimiento con la máxima seguridad.

Como resultado de garantizar la seguridad del personal y la protección del equipo, seccionadores Se utilizan ampliamente en subestaciones, líneas de transmisión y sistemas industriales. Hay diferentes categorías de seccionadores disponibles, como seccionadores de aire, con aislamiento de gas y de vacío. Además, los seccionadores pueden operarse manualmente o controlarse de forma remota.

Figura n° 2 ¿Qué es un seccionador?

Los seccionadores no están diseñados para proteger contra sobrecorrientes o cortocircuitos; sin embargo, ayudan a los disyuntores y fusibles a crear un sistema de energía confiable. Su diseño simple, construcción confiable y capacidad para desconectar circuitos los hacen muy importantes para brindar seguridad y flexibilidad en cualquier sistema eléctrico.   

2) Funciones básicas de un seccionador

Al igual que los interruptores de aislamiento, los seccionadores tienen importantes responsabilidades en un sistema eléctrico que implican mantener la seguridad eléctrica y la flexibilidad operativa del sistema. Estas son las funciones clave de un seccionador eléctrico.

a) Aislamiento de equipos eléctricos

La función principal de un seccionador es aislar o retirar una sección del sistema eléctrico de cualquier suministro de corriente entrante. Esto garantiza que el sistema no se pueda encender de manera no intencionada, lo que permite realizar tareas de mantenimiento o reparaciones de manera segura.

b) Garantizar la seguridad de los trabajadores

Porciones del circuito eléctrico se verán separadas, lo que permitirá a los equipos de mantenimiento confirmar de forma rápida y sencilla que el suministro de energía al equipo está apagado, reduciendo la posibilidad de descargas eléctricas o accidentes.

c) Segmentación del circuito

Los seccionadores en sistemas eléctricos de gran superficie permiten aislar ciertas áreas del sistema sin perturbar toda la red, de modo que se puedan realizar servicios, cambios y reparaciones del sistema de manera eficiente.

Figura n° 3 Funciones principales de un seccionador

d) Flexibilidad operativa

Los seccionadores facilitan el aislamiento parcial de varias secciones de la red eléctrica, lo que permite realizar con facilidad tareas de mantenimiento, actualización, inspección e incluso reconocimiento de fallas del sistema. Esta flexibilidad aumenta la eficiencia y la confiabilidad de los sistemas de distribución eléctrica.

e) Gestión de carga

Los seccionadores ayudan a conmutar las cargas eléctricas entre diferentes circuitos para maximizar la estabilidad de todo el sistema eléctrico. Esto ha demostrado ser útil en plantas industriales y subestaciones eléctricas donde se requiere gestionar la distribución de energía de manera eficaz.

f) Fiabilidad y sencillez

Los seccionadores tienen una estructura robusta y contienen pocas piezas móviles, lo que los hace muy confiables y fáciles de mantener. Su simplicidad en la construcción aumenta la confiabilidad y reduce la necesidad de mantenimiento. Desconecte el trabajo eléctrico junto con disyuntores y fusibles para brindar una mayor protección a todo el sistema.

Para concluir, la capacidad de los seccionadores para aislar y proporcionar protección total a las redes eléctricas, combinada con su confiabilidad y facilidad de operación eficiente, los hace imperativos en la infraestructura del sistema eléctrico.

3) Diferencias clave con los disyuntores

Tanto los seccionadores como los disyuntores cumplen con los requisitos de la red, pero cada uno de ellos aporta algo único. Si bien ambos instrumentos gestionan sistemas eléctricos, existe una gran diferencia en su propósito, componentes y formas de funcionamiento.

Figura n° 4 Atributos del seccionador

• Funciones: Un seccionador se utiliza para aislar cualquier equipo eléctrico interrumpiendo el circuito, lo que detiene el flujo de corriente. No elimina las corrientes de falla. Un disyuntor, por otro lado, ayuda a encontrar la exposición y detener el flujo de corriente por sí solo para que el sistema no se dañe.

• Operación: Los seccionadores pueden operarse manualmente o con motor y deben desconectar el circuito antes de poder abrirlos. Los disyuntores funcionan por sí solos y pueden dispararse si hay demasiada corriente para evitar el flujo peligroso.

• Rol de seguridad: Los seccionadores ayudan a garantizar visualmente el aislamiento, lo que garantiza la seguridad del trabajador. Los disyuntores mejoran aún más la seguridad eléctrica al eliminar los daños que pueden ocasionar un cortocircuito o una sobrecarga eléctrica.

• Uso en el sistema: Los seccionadores se utilizan principalmente para el aislamiento de mantenimiento, mientras que los disyuntores brindan protección contra fallas además de la restauración automática de energía.

• Complejidad del diseño: Los seccionadores poseen una estructura menos compleja y tienen menos piezas en comparación con otros componentes del sistema eléctrico. A diferencia de los disyuntores, que tienen una serie de piezas necesarias para manejar mejor las corrientes de falla, los seccionadores son más complejos y contienen relés y mecanismos de protección.

Los seccionadores y los disyuntores son partes del sistema eléctrico, por lo tanto, deben funcionar en perfecta conjunción entre sí. Los seccionadores proporcionan el desmontaje necesario para proteger el sistema y eliminar las partes defectuosas, mientras que el disyuntor hace el resto necesario para proteger el sistema.

4) Tipos de seccionadores

Los seccionadores vienen en varios tipos según la estructura, el aislamiento y el montaje. Cada tipo está diseñado para aplicaciones específicas en sistemas de energía.

Por Estructura

i) Seccionador de pantógrafo: Este tipo tiene un diseño compacto y se utiliza para subestaciones de alta tensión. Funciona con un mecanismo tipo tijera que proporciona un aislamiento fiable ocupando poco espacio.

Figura nº 5 Desconectador del pantógrafo

ii) Seccionador de cuchillas giratorias: Cuenta con un mecanismo giratorio en el que se mueve una cuchilla para abrir o cerrar el circuito. Se utiliza ampliamente debido a su funcionamiento de bajo mantenimiento y su construcción robusta.

iii) Seccionador de doble ruptura: Cuenta con dos puntos de ruptura en el circuito del seccionador, lo que anula los problemas de contención del aislamiento. Estos seccionadores son perfectos para mantener las tensiones, ya que garantizan cortes completos para las necesidades de mantenimiento.

por aislamiento

i) Seccionador aislado por aire: Utiliza aire como medio para proporcionar una barrera de aislamiento que evite el contacto eléctrico. Es económico y de fácil mantenimiento, lo que lo convierte en un tipo popular para subestaciones al aire libre. Sin embargo, ocupa un área mucho mayor.

ii) Seccionador Aislado en Gas GIS: Este tipo de desconector utiliza gas SF6 (hexafluoruro de azufre) como aislante, lo que permite reducir el tamaño del equipo. Se utiliza en lugares donde el espacio para el equipo es limitado, como en redes eléctricas urbanas o en subestaciones cerradas.

por montaje

i) Seccionadores exteriores: Construido para soportar elementos ambientales adversos como lluvia, polvo y temperaturas extremas altas o bajas. Es aplicable en líneas de transmisión así como en subestaciones para la apertura y cierre de circuitos en relación con sistemas eléctricos exteriores.

Figura nº 6 Seccionadores exteriores

ii) Seccionadores interiores: Se instalan en cuadros de distribución cerrados o en edificios para protegerlos del entorno inmediato. Se utilizan principalmente en plantas industriales, centros comerciales y subestaciones cerradas.

Cada tipo de seccionador se elige teniendo en cuenta las necesidades del lugar de instalación, como su nivel de tensión, el área disponible y las condiciones del entorno. Si bien los tipos con aislamiento de gas son más compactos que sus homólogos con aislamiento de aire, estos últimos son más económicos y fáciles de conseguir.

En el mismo sentido, los seccionadores para exteriores están diseñados para ser más resistentes, mientras que sus contrapartes para interiores están hechas para entornos controlados. La selección adecuada del seccionador garantiza la seguridad y confiabilidad de cualquier sistema eléctrico.

5) Aplicación de seccionadores

En los sistemas eléctricos, los seccionadores permiten operaciones seguras para facilitar la protección y la gestión del sistema. Se implementan ampliamente en diferentes sistemas eléctricos para crear una brecha de seguridad operativa y mejorar las zonas de protección. Estos son los usos principales de los seccionadores:

• Líneas de Transmisión de Energía: Como su nombre lo indica, estos seccionadores funcionan en líneas de transmisión eléctrica y en el interior de subestaciones de alta tensión. Durante los trabajos de mantenimiento en zonas de alta tensión, la electricidad se almacena dentro del transformador para evitar que la energía entre en la zona específica y así proteger a los operadores.

• Subestaciones Eléctricas: Estos seccionadores sirven para facilitar y posibilitar las operaciones de mantenimiento de transformadores y maletas de circuitos.

• Plantas industriales: Los interruptores de seccionamiento se utilizan en plantas y fábricas para aislar las máquinas de las unidades de control y garantizar la seguridad mientras se trabaja en el sistema.

• Sistemas de energía renovable: Los seccionadores se utilizan para aislar inversores, baterías y transformadores para realizar tareas de mantenimiento en parques solares y centrales eólicas. De esta forma se garantiza la fiabilidad de las operaciones y se evitan problemas de seguridad.

• Electrificación ferroviaria: En los ferrocarriles eléctricos, los seccionadores ayudan a aislar diferentes secciones de las líneas eléctricas aéreas, lo que garantiza que se pueda realizar mantenimiento de forma segura en la red eléctrica sin interrumpir otras partes.

• Edificios comerciales: Los seccionadores se utilizan en grandes edificios y centros comerciales para controlar el suministro eléctrico. Permiten a los técnicos realizar modificaciones, reparaciones e incluso situaciones de corte de energía de emergencia de forma segura y sencilla.

• Sistemas eléctricos subterráneos: En los sistemas de energía subterráneos, los desconectores facilitan el aislamiento de determinadas partes de la red de cables para un diagnóstico y mantenimiento eficaces, eliminando así la necesidad de interrupciones del servicio.

En cada aplicación, los seccionadores proporcionan una desconexión eficaz y sin esfuerzo para garantizar que se respeten las medidas de seguridad cuando se trabaja en sistemas eléctricos activos.

6) Normas de seguridad para la operación

La operación de los seccionadores debe cumplir con ciertas normas de seguridad que eviten la posibilidad de accidentes eléctricos. A continuación, se presentan algunas de las principales normas que se deben respetar al operar los seccionadores:

! Apague primero la alimentación: Asegúrese siempre de que el circuito en cuestión esté desactivado antes de accionar un seccionador. Los seccionadores no están diseñados para corrientes activas.

! Use equipo de seguridad adecuado: Se deben usar guantes aislantes, gafas de seguridad y trajes de protección siempre que se manipule un aparato eléctrico para evitar lesiones por descargas eléctricas o quemaduras.

! Se debe utilizar el protocolo de bloqueo y etiquetado (LOTO): Antes de realizar cualquier trabajo de mantenimiento, bloquee y etiquete el seccionador en la posición abierta para protegerlo contra una energización accidental durante el trabajo.

! Prueba de voltaje restante: Antes de entrar en contacto con cualquier componente de un circuito, es recomendable utilizar un comprobador de tensión para comprobar si aún queda carga. Algunos circuitos son capaces de mantener la carga incluso una vez desconectados.

! Tenga cuidado y control durante la operación: Al abrir y cerrar un seccionador, asegúrese de que el movimiento mecánico del interruptor esté controlado para evitar un aumento repentino de la energía eléctrica o del movimiento.

Figura n.° 7: Tenga cuidado al utilizar desconectores

! Mantenga el área limpia: Asegúrese de que cuando se esté operando la sección del seccionador, ninguna otra persona no autorizada se acerque. ¡Sí! Es importante tener en cuenta que los aparatos de alta tensión deben ser manipulados únicamente por personas que hayan recibido una formación específica.

! Asegúrese de realizar inspecciones periódicas: Inspeccione los desconectores para detectar piezas sueltas, roturas o corrosión. El mantenimiento sistemático evita que se produzcan fallas y garantiza un funcionamiento confiable.

Hacer hincapié en estas precauciones permite a los empleados reducir las posibilidades de riesgos al utilizar seccionadores del sistema de energía y mejora la seguridad en el lugar de trabajo.

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7) Preguntas frecuentes

1. ¿Cuándo utilizar un seccionador?

Puede utilizar un seccionador para aislar una parte o todo el circuito eléctrico para realizar trabajos de comprobación, mantenimiento o reparación. Seccionadores Asegúrese de que no pase corriente eléctrica accidentalmente a la pieza que se está reparando. Esto protege al personal de mantenimiento de descargas eléctricas y protege el sistema de daños.

2. ¿Cuál es la diferencia entre un interruptor y un seccionador?

El seccionador cumple la función de aislar eléctricamente una parte del circuito para mantenerlo a salvo de posibles interferencias eléctricas, mientras que el interruptor no lo hace. En el trabajo operativo ordinario, los interruptores habilitan y los seccionadores deshabilitan el equipo.