Levantamiento y homologación formularios de mantenimiento

• RESUMEN

El objetivo de esta investigación estuvo basado en el Levantamiento y Homologación de los formularios de mantenimiento de Equipos de Maniobras del Patio de Distribución Guri B bajo la responsabilidad de la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur de CORPOELEC. Se requiere la información generada en los formularios de mantenimiento donde se registran los valores obtenidos en las pruebas eléctricas y funcionales monitoreando el buen funcionamiento de los equipos y así minimizar posibles fallas y deficiencias en el sistema de transmisión de energía eléctrica. Se logro homologar los formularios de aquellos equipos que poseían características similares, se mejoro un formulario existente y de igual forma se creo uno que no existía. Para el diseño y mejoramiento de los formularios se realizo una reunión con una persona con conocimiento en el área de mantenimiento con el fin de generar los formularios respectivos. La realización del estudio abarco distintas etapas y actividades necesarias para lograr el objetivo de la investigación.

Palabras claves: levantamiento, homologación, formularios de mantenimiento, equipos de maniobras.

• INTRODUCCIÓN

Electrificación del Caroní, C.A (EDELCA), filial de la Corporación Eléctrica Nacional (CORPOELEC), adscrita bajo el Poder Popular para la Energía Eléctrica, fue fundada en 1963 para desarrollar el potencial hidroeléctrico del Río Caroní y su cuenca hidrográfica, es la empresa de generación y transmisión hidroeléctrica más importante que posee Venezuela aportando, en los últimos tres años, cerca del 70% de la producción nacional de electricidad a través de sus grandes Centrales Hidroeléctricas: La Central Hidroeléctrica Simón Bolívar en Guri, La Central Hidroeléctrica Antonio José de Sucre en Macagua y La Central Hidroeléctrica Francisco de Miranda en Caruachi, con una capacidad instalada de 10.00, 3.140 y 1.620 megavatios, respectivamente.

La Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur se encarga de gestionar el mantenimiento de equipos de potencia, servicios auxiliares e instalaciones ubicados en las Subestaciones del Sistema de Transmisión Troncal Sur, mediante la planificación, ejecución y control para asegurar la disponibilidad y confiabilidad, conservando o restableciendo su funcionamiento, de acuerdo con los parámetros de calidad, costo, seguridad y oportunidad exigidos por CORPOELEC.

Se realizará un Levantamiento y Homologación de los formularios de mantenimiento de Equipos de Maniobras del Patio de Distribución Guri B bajo la responsabilidad de la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur de CORPOELEC, enfocado a la evaluación de los formularios de mantenimiento.

Como parte de esta evaluación será necesario realizar un levantamiento de información de la condición actual de los formularios de mantenimiento, en virtud de que este tiene una importancia significativa en la empresa.

El estudio tiene como propósito conocer la documentación de los historiales de mantenimiento de Equipos de Maniobras interruptores y seccionadores, existe una necesidad de la empresa de actualizar la información concerniente a los formularios de mantenimiento.

El proyecto está conformado por los siguientes capítulos: El capítulo I en donde se realiza el planteamiento del problema y sus motivaciones. Seguidamente, se presenta el capítulo II donde muestra las generalidades de la empresa, el marco teórico, este capítulo contiene las bases teóricas del proyecto. El capítulo III contiene el marco metodológico donde se describe el procedimiento de investigación, tipo de estudio así como la población y muestra del mismo, se describe la situación actual de los historiales de mantenimientos de los Equipos de Maniobras (interruptores y seccionadores). El Capítulo IV presenta los resultados obtenidos y sus análisis, se presentan las conclusiones, la bibliografía consultada, apéndices y anexos.

CAPITULO I

• EL PROBLEMA

El mantenimiento es uno de los agentes claves para la buena operación y progreso de una empresa. Este puede definirse como el conjunto de actividades utilizadas para determinar que se debe realizar para que cualquier activo físico continuara llevando a cabo su función, que permitirá la maximización de la disponibilidad de estos para la producción.

CORPOELEC, es una empresa líder en el sector eléctrico nacional, para la planificación, control y toma de decisiones requiere una gran diversidad de historiales y documentos que soporten cada uno de sus procesos de los cuales genera información documental.

La Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur se encargan de gestionar el mantenimiento de equipos de potencia, servicios auxiliares e instalaciones asociados a las Subestaciones del Sistema de Transmisión Troncal, mediante la planificación, ejecución y control para asegurar la disponibilidad y confiabilidad, conservando o restableciendo su funcionamiento, de acuerdo con los parámetros de calidad, costo, seguridad y oportunidad exigidos por CORPOELEC.

La documentación del mantenimiento es una herramienta de suma importancia ya que esta permite contar con un seguimiento de la información para que posteriormente la empresa pueda realizar mejoras continuas y evitar perdidas de información que afecten de una forma directa o indirecta el funcionamiento de los equipos de maniobras ya que estos son de vital importancia en la transmisión de energía eléctrica conservando o restableciendo su funcionamiento.

Actualmente CORPOELEC necesita hacer un seguimiento en el Patio de Distribución de Guri B de los formularios de mantenimiento de los equipos de maniobra por diversas razones tales como:

• Se requiere tener un control de los formularios de mantenimiento de los equipos de maniobras y de la documentación del mantenimiento de los equipos para conocer como se están llevando los historiales de mantenimiento.

• Se quiere mejorar los formatos utilizados y crear los formularios de de mantenimiento de equipos de maniobra que faltan en la Unidad de mantenimiento.

• Se debe colocar las especificaciones y una breve descripción de lo que se efectuó en cada planilla de mantenimiento para llevar un historial de cada tarea realizada donde se coloque el tipo de mantenimiento realizado para de esta forma verificar si se cumplió con el mantenimiento, registrando detalladamente las actividades realizadas.

Se realizara la homologación de los formularios de mantenimiento de los Equipos de Maniobras en el Patio de Distribución Guri B ya que es una de las subestaciones más grandes, cuenta con la mayor cantidad de equipos de maniobras (interruptores y seccionadores) y esta servirá como base para luego ser empleada en las otras subestaciones adscritas a la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur.

En virtud de lo antes descrito, se decide evaluar y realizar un diagnóstico sobre la situación actual de la documentación del mantenimiento de Equipos de Maniobras del Patio de Distribución Guri B adscrito a la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, orientado a la homologación de los formularios de mantenimiento. Esta permitirá tener evidencias escritas y documentadas en carpetas respectivas en cada subestación donde quedará respaldada la información de cada actividad realizada en el mantenimiento de los equipos.

Para cumplir con lo antes mencionado, requerimos cumplir con los siguientes objetivos:

OBJETIVO GENERAL:

Realizar una evaluación de la documentación del mantenimiento de Equipos de Maniobras del Patio de Distribución Guri B bajo la responsabilidad de la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, que permita tener un registro de la información de una forma oportuna.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Diagnosticar la situación actual de la documentación del mantenimiento de los equipos, utilizando la norma Covenin 2500 – 93.

• Agrupar y caracterizar los equipos, clasificándolos de acuerdo a sus características tales como marca, nivel de tensión, tipos, etc.

• Evaluar los formularios de mantenimiento que se están utilizando actualmente.

• Homologar los formularios de mantenimiento de los Equipos de Maniobras instalados en el Patio de Distribución Guri B.

JUSTIFICACIÓN O IMPORTANCIA

La información del presente estudio permitirá a la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, observar si se esta empleando algún registro de información sobre los equipos, llenando los formularios destinados para tal fin y hacer un seguimiento de este, además de mejorar la documentación y llevar un control de esta, permitiendo de esta forma acceder a la información cuando se requiera realizar algún tipo de mejora en el mantenimiento y la planificación, suministrando información oportuna para la toma de decisiones, esto hará posible conocer características detalladas del equipo y del mantenimiento realizado, así como también proporcionar la información documentada el cual puede servir de fuente para investigaciones futuras .

Contar con la homologación de los formularios representa una gran ventaja para la unidad de mantenimiento, ya que permitirá un formato homologado por equipo que puede ser empleado en todas las subestaciones adscritas a la unidad.

ALCANCE

El estudio se llevo a cabo en las instalaciones de la empresa CORPOELEC ubicada en Ciudad Guayana en el Centro de Transmisión Sur específicamente en la Unidad de Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur cuya finalidad fue homologar los formularios de Equipos de Maniobras del Patio de Distribución Guri B que permitirá llevar un control del mantenimiento de los Equipos de Maniobras. Además se pretende realizar un levantamiento de los historiales de mantenimiento de los equipos de maniobras.

CAPITULO II

• MARCO DE REFERENCIA

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

CORPOELEC. Es una empresa Eléctrica Socialista, adscrita al ministerio de Poder Popular de Energía Eléctrica, nace con la visión de reorganizar y unificar, en una empresa única, el sector eléctrico venezolano a fin de garantizar un servicio eléctrico confiable, de calidad y eficiente, no eficiente y con sentido social. Como institución que fortalece el sector eléctrico, participar en todas las actividades y jornadas de contribución social impulsadas por el Gobierno Bolivariano.

Su creación data el 31 de Julio de 2007, mediante el decreto presidencial, N° 5.330 por el cual el presidente de la República Bolivariana, de Venezuela, Hugo Rafael Chávez Frías, ordenó la reorganización del Sector Eléctrico Nacional con la finalidad de mejorar el servicio en todo el país.

En su artículo 2, el decreto define a CORPOELEC como una empresa operadora estatal encargada de realizar las actividades de generación, transmisión, distribución y comercialización de potencia y energía eléctrica. La responsabilidad de direccionar toda la política eléctrica quedaba en manos del Ministerio del Poder Popular para la energía y el Petróleo, MENPET.

Cabe resaltar que todas las empresas que existían en el sector proveniente de los ámbitos público y privado (EDELCA, EDC, ENELVEN, ENELCO, ENELBAR, CADAFE, GENEVAPCA, ELEBOL, ELEVAL, SENECA, ENAGEN, CALEY, CALIFE Y TURBOVEN) trabajaron en sinergia para avanzar en el proceso de fusión y facilitar la transmisión armoniosa del sector.

El Centro de Transmisión Sur se subdivide en: Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur, Mantenimiento de Subestaciones Regionales Sur, Mantenimiento de Líneas Sur, Mantenimiento de Protecciones, Supervisión y Control Sur y Mantenimiento de Infraestructura Sur.

El Mantenimiento de Subestaciones Troncales Sur: Se encarga de Gestionar el mantenimiento de los equipos de potencia, servicios auxiliares e instalaciones asociados a las Subestaciones del Sistema de Transmisión Troncal, mediante la planificación, ejecución y control para asegurar la disponibilidad y confiabilidad, conservando o restableciendo su funcionamiento, de acuerdo a los parámetros de calidad, costo, seguridad y oportunidad exigidos por CORPOELEC.

Al realizar un Mantenimiento de algún equipo en una de las Subestaciones se cargan los datos en planillas de campo, la fecha de ejecución, la modalidad empleada en la realización del mantenimiento, entre otras características; estos registros son archivados en una base de datos.

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

El área de generación de CORPOELEC esta representada por sus centrales hidroeléctricas de Guri, Macagua, Caruachi y en su futuro Tocoma, se encuentra ubicada sobre la región de la cuenca del río Caroní, la cual está situada en el estado Bolívar, al sureste de Venezuela, aproximadamente entre 3° 40" y 8° 40´ de latitud Norte y entre 60° 50" y 64° 10" de longitud Oeste. Esta cuenca hidrográfica cubre aproximadamente 95.000 Km2 (10.5% del territorio venezolano) de los cuales, 47.000 km2 corresponden al Alto Caroní, desde su nacimiento en la frontera con Brasil hasta la confluencia con el río Paragua; 33.000 km2 forma la cuenca del río Paragua y los 15.000 km2 estantes corresponden al Bajo Caroní, desde la unión con el río Paragua hasta su desembocadura en el río Orinoco (Ver figura).

Figura 1. Ubicación Geográfica de CORPOELEC

Fuente: Internet

La cuenca de río Caroní posee el mayor potencial hidroeléctrico de Venezuela y uno de los mayores del mundo. Se estima este potencial en 26.000 MW en toda la cuenca, de los cuales 17.000 MW aproximadamente corresponden al Bajo Caroní. El desarrollo de todas las potencialidades del río Caroní permitirá una producción de electricidad de 120.000 GW/h por año.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO

TRANSMISIÓN

Más del 70% de la electricidad que se consume en Venezuela se produce en la Cuenca del Río Caroní, al sur del país. Allí están las principales fuentes hidroeléctricas venezolanas. Esto ha exigido el desarrollo de sistemas capaces de transmitir grandes bloques de energía, a largas distancias y en niveles de voltaje muy elevados.

Corpoelec posee la más extendida red eléctrica del país, con un total de 18 mil kilómetros de líneas en 400, 230 y 115 kilovoltios, 180 subestaciones y una capacidad de transformación que supera los 24 mil MVA.

Este enorme entramado energético demanda, por sus características, requerimientos especiales para su planificación, diseño, construcción, operación y mantenimiento. Actualmente Corpoelec planea reforzar el Sistema Interconectado Nacional, con la construcción y puesta en servicio de infraestructuras de transmisión que se contemplan entre los Proyectos Estructurales de la organización. También se desarrolla un parque industrial de fabricación y reparación de transformadores de distribución y potencia, medidores, condensadores y sistemas de compresión para mejorar sustancialmente las redes de transmisión.

Para incrementar la capacidad de transmisión y de transformación de energía eléctrica se ejecutan proyectos por un monto cercano a los 100 millones de dólares. Estos proyectos mejorarán notablemente la calidad del servicio.

• Línea a 230 Kv Guanta II – Cumana II – Casanay.

• Reconstrucción de la Línea de Transmisión a 115 Kv "El Manzano – Quibor – Tocuyo".

• Subestación encapsulada planta "Josafa Carmejo".

• Línea de Transmisión a 230/115 Kv, Calabozo – San Fernando (Guarico _ Apure).

• Sistema de transmisión a 115 Kv Palital _ Barrancas _ Tucupita (Anzoátegui _ Monagas _ Delta Amacuro).

• Líneas de transmisión a 115 Kv Isiro _ Punto Fijo (Falcón).

• Sistema de Transmisión Cayaurima Provisional (Bolívar).

• Segundo autotransformador 400/230 Kv El Furrial (Monagas).

• Tercer autotransformador 400/115 Kv Macagua (Bolívar).

• Subestación Caroní a 115/13.8 Kv (Bolívar).

• Sistema de Transmisión asociado a Planta Alberto Lovera (Anzoátegui).

• Sistema de Transmisión asociado a Planta Ezequiel Zamora (Guárico).

• Proyecto San Gerónimo _ Cabruta (Guarico).

• Sistema de Transmisión San Diego de Cabrutica (Anzoátegui).

• Sistema de Transmisión asociado a la Central Masparro (Barinas).

Corpoelec, dentro de su dinámica de integración y fortalecimiento, adelanta un Plan Estratégico Global que responde a las políticas del Ejecutivo Nacional para el desarrollo energético, social, territorial, económico y político de la nación. Con este plan Corpoelec apunta hacia su modernización definitiva con el propósito fundamental de ofrecer al país un servicio de calidad y alta confiabilidad.

MISIÓN

Desarrollar, proporcionar y garantizar un servicio eléctrico de calidad, eficiente, confiable, con sentido social y sostenibilidad, en todo el territorio nacional, a través de la utilización de tecnología de vanguardia en la ejecución de los procesos de generación, transmisión, distribución y comercialización del Sistema Eléctrico Nacional, integrando a la comunidad organizada, proveedores y trabajadores calificados, motivados y comprometidos con valores éticos socialistas, para contribuir con el desarrollo político, social y económico del país.

VISIÓN

Ser una Corporación con ética y carácter socialista, modelo en la prestación de servicio público, garante del suministro de energía eléctrica con eficiencia, confiabilidad y sostenibilidad financiera. Con un talento humano capacitado, que promueva la participación de las comunidades organizadas en la gestión de la Corporación, en concordancia con las políticas del Estado para apalancar el desarrollo y el progreso del país, asegurando con ello calidad de vida para todo el pueblo venezolano.

VALORES CORPORATIVOS

• Ética Socialista

• Responsabilidad

• Autocrítica

• Respeto

• Honestidad

• Eficiencia

• Compromiso

CENTRAL HIDROELÉCTRICA SIMÓN BOLÍVAR EN GURI

La Central Hidroeléctrica Simón Bolívar en Guri, y antes conocida como Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (desde 1974 hasta 2006, cuando se renombro mediante decreto presidencial) se encuentra ubicada en el Estado Bolívar, en el Cañón de Necuima, 100 kilómetros aguas arriba de la desembocadura del rio Caroní en el Orinoco. Está conformada por un Aliviadero de 3 canales, que permite la salida del exceso de agua en épocas de lluvia y dos Casas de Máquinas.

La ejecución de esta obra en su primera fase comienza en 1963 y finaliza en 1978. La etapa final se concluyo 1986.

Actualmente la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar, ocupa el tercer lugar como planta Hidroeléctrica en el Mundo, con sus 10.000 M.W. de capacidad instalada total. En cuanto al Embalse de Guri, este se encuentra en noveno entre los diez de mayor volumen de agua represada en el Mundo.

Figura 2. Central Hidroeléctrica Guri

Fuente: Internet

SISTEMA DE TRANSMISIÓN TRONCAL

Este sistema permite exportar la energía generada en Guayana al resto del país, a través de grandes bloques de energía a larga distancia y a niveles a 765 Kv, 400 Kv y 230 Kv; para cubrir la demanda de consumo en el resto del país.

CENTRO DE TRANSMISIÓN SUR

El Centro de Transmisión Sur tiene bajo su responsabilidad la operación y mantenimiento de las líneas y subestaciones de CORPOELEC, tiene como objetivo principal transmitir Energía Eléctrica, la cual esta conformada por las siguientes Unidades: Operación de Subestaciones Sur, Mantenimiento de subestaciones Troncales Sur, Mantenimiento de Subestaciones Regional Sur, Mantenimiento de Líneas Sur, Mantenimiento de Protecciones, Supervisión y Control Sur y Mantenimiento de Infraestructura Sur.

FUNCIONES

• PLANIFICAR EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN Y CONTROLAR LA GESTIÓN DE TRANSMISIÓN.

• Establecer criterios y normas técnicas

• Definir expansión y adecuación del sistema de transmisión.

• Controlar la gestión de planificación del sistema de transmisión.

• Controlar la gestión de transmisión de energía eléctrica.

• EXPANDIR Y ADECUAR EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN.

• Definir proyecto de transmisión.

• Diseñar proyecto de transmisión.

• Preparar la ejecución de los proyectos de transmisión.

• Construir proyectos de transmisión y las obras sociales asociadas.

• Cerrar y evaluar los proyectos de transmisión.

• Controlar la gestión de desarrollar el sistema de transmisión.

• RECIBIR NUEVOS EQUIPOS, SISTEMAS E INSTALACIONES.

• Conformar la información técnica de diseño del proyecto.

• Revisar la documentación de los equipos, sistemas e instalación.

• Conocer la tecnología de los equipos, sistemas e instalaciones.

• Programar y procurar los permisos, recursos y servicios para la recepción de los equipos, sistemas e instalaciones.

• Ejecutar la recepción de los equipos, sistemas e instalaciones.

• Establecer las estrategias para puesta en servicio.

• Controlar la gestión de recepción de los equipos, sistemas e instalaciones.

• OPERAR EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN.

• Planificar la operación del sistema de transmisión.

• Consignar equipos, sistemas e instalaciones.

• Supervisar y controlar las condiciones de operación del sistema de transmisión.

• Seguir y controlar la gestión de operación del sistema de transmisión.

• MANTENER EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN.

• Gestionar la ingeniería de mantenimiento de los equipos, sistemas e instalaciones.

• Gestionar el mantenimiento preventivo de los equipos, sistemas e instalaciones.

• Gestionar el mantenimiento correctivo de los equipos, sistemas e instalaciones.

BASES TEÓRICAS

Una subestación eléctrica: es un conjunto de máquinas, aparatos y circuitos que tienen la función de modificar los parámetros de la energía eléctrica (tensión y corriente) y de proveer un medio de interconexión y despacho entre las diferentes líneas de un sistema. Desde el punto de vista de la función que desempeñan, las subestaciones se pueden clasificar en:

• SUBESTACIONES EN LAS PLANTAS GENERADORAS O CENTRALES ELÉCTRICAS: estas se encuentran adyacentes a las centrales eléctricas o plantas generadoras para modificar los parámetros de la potencia suministrada por los generadores para permitir la transmisión en alta tensión en las líneas de transmisión, a este respecto se puede mencionar que los generadores producen energía eléctrica a tensiones entre 5 y 25 kV y la transmisión dependiendo del volumen de energía y la distancia se efectúa en tensiones de 115, 230, 400, 800 y hasta 1200 kV en corriente alterna.

• SUBESTACIONES RECEPTORAS PRIMARIAS: estas son alimentadas directamente de las líneas de transmisión y reducen la tensión a valores menores para la alimentación de los sistemas de subtransmisión o las redes de distribución.

• SUBESTACIONES RECEPTORAS SECUNDARIAS: estas son por lo general alimentadas de las redes de subtransmición y suministran la energía eléctrica a las redes de distribución.

Las subestaciones eléctricas también se pueden clasificar atendiendo al tipo de instalación en:

• SUBESTACIONES TIPO INTEMPERIE: se construyen en terrenos expuestos a la intemperie y requieren de un diseño, aparatos y máquinas capaces de mantenerse en funcionamiento bajo condiciones atmosféricas adversas (lluvia, viento, polvo, etc.), por lo general se adoptan en los sistemas de alta y extra tensión.

• SUBESTACIONES DE TIPO INTERIOR: en este tipo de subestaciones los aparatos y máquinas que se usan están diseñados para trabajar en interiores. Actualmente la tendencia es de utilizar en este tipo de instalaciones la variante de subestaciones de tipo blindado.

• SUBESTACIONES TIPO BLINDADO: en estas subestaciones los aparatos y las máquinas se encuentran muy protegidas y el espacio necesario es muy reducido en comparación a las construcciones de subestaciones convencionales, por lo general se usan en interiores de fábricas, centros comerciales, hospitales, etc, donde el espacio es reducido.

COMPONENTES FUNDAMENTALES DE LAS SUBESTACIONES

Se puede mencionar que todos los componentes de una subestación eléctrica tiene una función que desempeñar y cada uno es importante de acuerdo a la ubicación que guardan dentro de la instalación, sin embargo es obvio que es necesario conocer con cierto detalle aquellos elementos que por la función que desempeñan resultan de mayor importancia, entre estos tenemos: los transformadores de potencia, autotransformadores de potencia, transformadores de potencial, divisores de tensión, transformadores de corriente, interruptores, seccionadores, fusibles, relés, aisladores, equipos de protección contra sobretensiones, sistemas de barras colectoras y baterías de acumuladores.

INTERRUPTORES.

Los interruptores son dispositivos cuya función es la conexión y desconexión de los circuitos eléctricos bajo condiciones de corriente nominal, vacío o cortocircuito, es decir, en condiciones normales y anormales de operación del sistema.

Entre las posibles condiciones de operación de un interruptor tenemos las siguientes:

• Conexión y desconexión normal del circuito.

• Interrupción de corrientes de fallas.

• Cierre con corriente de falla (debe ser capaz de desconectar nuevamente).

• Fallas de líneas cortas.

• Oposición de fase durante las salidas del sistema.

• Reenganches automáticos rápidos.

Por lo tanto, el diseño y construcción de un interruptor debe tener en consideración las posibles condiciones de operación señaladas anteriormente y desde luego ser capaces de conducir continuamente la corriente de plena carga del sistema en que se encuentre sin exceder los límites establecidos de elevación de temperatura y soportar los esfuerzos electrodinámicos producidos por las corrientes de cortocircuito.

Además, desde el punto de vista constructivo debe responder a normas de seguridad, proporcionar un fácil acceso a las partes en movimiento y garantizar una adecuada vida útil de los contactos y otros mecanismos del interruptor.

MÉTODOS DE EXTINCIÓN DEL ARCO.

Cuando los contactos de un interruptor se abren es necesario favorecer la extinción del arco e inmediatamente después de la recuperación del aislamiento entre los contactos mismos de manera que la tensión de ruptura entre ellos sea superior a la tensión de restablecimiento. Para facilitar la extinción del arco se trata de aumentar su longitud y disminuir su temperatura.

La recuperación de aislamiento se obtiene alejando lo más rápidamente posible los contactos y sustituyendo el gas ionizado producto del arco eléctrico, con algún material aislante, este material puede ser aire, aire comprimido a una presión determinada o algún otro gas a presión como por ejemplo el hexafluoruro de azufre, puede ser también aceite mineral o bien creando vacío.

TIPOS DE INTERRUPTORES:

INTERRUPCIÓN EN AIRE.

Para la extinción de un arco eléctrico en aire a la presión atmosférica normal del lugar de una instalación se emplean los siguientes procedimientos:

• Alargamiento y enfriamiento del arco.

• Empleo de celdas de ionización.

• Soplo magnético.

• Aumento la rapidez de apertura.

• Fraccionando el arco eléctrico.

• Combinaciones de los anteriores.

INTERRUPCIÓN EN ACEITE

Cuando el medio en el cual se presenta la interrupción esta constituido por aceite mineral los fenómenos que ocurren en el instante en el cual el contacto móvil se aleja del contacto fijo son de la misma naturaleza que los que se presentan en la interrupción en aire, sólo que el aceite provoca un enfriamiento más rápido del arco entre los contactos y que para una misma separación entre los contactos, la tensión necesaria para que se establezca el arco es mucho mayor en el aceite que en el aire. El procedimiento mediante el cual se extingue el arco tiene dos etapas básicamente:

• Alargamiento y enfriamiento del arco.

• Autoextinción del arco.

Los interruptores de aceite pueden ser de gran volumen de aceite o de pequeño volumen de aceite.

Los interruptores de gran volumen de aceite, utilizan el aceite no sólo como medio extintor del arco sino también como material aislante entre las partes conductoras del mismo.

Este consiste en un recipiente metálico que contiene el aceite y los demás mecanismos de extinción del interruptor, debido a que el recipiente se conecta a tierra por razones de seguridad, el paso a través del recipiente se realiza por medio de aislantes pasamuros (bushings). Se utilizan en tensiones medias, resultando voluminosos cuando se comparan con otros interruptores de igual capacidad de interrupción. Para acometer reparaciones o revisiones se hace necesario evacuar el aceite del depósito, lo que requiere de un equipamiento específico (bombas, tuberías, depósitos, etc.).

Presentan los inconvenientes propios de la interrupción en aceite:

• Inflamabilidad del aceite. En caso de fallo de la interrupción del arco, el aceite puede inflamarse y provocar grandes incendios.

• La mezcla de los gases y el aire puede resultar explosiva y en caso de inflamarse el aceite, provocar la explosión el interruptor.

• La contaminación del aceite por el carbón producido por el arco. Aunque afecta poco sus cualidades desde el punto de vista de extinción del arco, si reduce sus propiedades dieléctricas, ensucia los contactos y los diferentes órganos y aislantes sumergidos en el aceite y obliga por lo tanto a visitas periódicas de inspección y limpieza de los contactos.

• No son adecuados para la ruptura de corrientes continuas (corriente directa).

Los interruptores de pequeño volumen de aceite utilizan el aceite como medio extintor del arco, empleando otros materiales aislantes sólidos como la porcelana, la fibra de vidrio, la textolita, etc., para garantizar el aislamiento entre las partes conductoras del interruptor. Se utilizan en tensiones medias y altas, con una o varias cámaras de extinción, pudiendo existir variantes constructivas en dependencia del fabricante.

Las dimensiones de estos interruptores son menores que los de gran volumen de aceite y el contenido de aceite es mucho menor, por lo que se disminuyen los peligros de inflamación y/o explosión. También resultan más fáciles los trabajos de mantenimiento técnico y reparación en este tipo de interruptor.

INTERRUPCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO.

Esta interrupción se realiza aplicando al arco eléctrico una fuerte inyección de aire comprimido de manera que el arco mismo se alarga y se enfría en una forma muy eficaz, por otra parte se sustituye rápidamente el gas ionizado de manera que se recuperan en forma inmediata las características dieléctricas entre los contactos evitando así posibles restablecimientos del arco.

Un interruptor de soplo de aire utiliza este mecanismo de interrupción; el mismo consta de varias unidades extintoras conectadas en serie por lo que se produce la apertura en diferentes puntos del circuito. Con vistas a mantener una distribución de tensión uniforme entre las unidades extintoras se conectan capacitores en paralelo con ellas.

INTERRUPCIÓN DE HEXAFLUORURO DE AZUFRE (SF6).

Desde ya hace algunos años se encuentran en el mercado, interruptores en los que el medio de extinción del arco está constituido por hexafluoruro de azufre, este es un gas que presenta ciertas características particulares apropiadas para la extinción de un arco eléctrico ya que reúne dos requisitos fundamentales:

• Un elevado valor de rigidez dieléctrica.

• Una elevada velocidad de recuperación de la rigidez dieléctrica cuando se pierde, durante la interrupción, a causa del arco eléctrico.

Este tipo de interruptor ha tenido una alta aceptación debido a que en otras cosas requiere de un mantenimiento mínimo y presenta una alta confiabilidad en la explotación.

INTERRUPCIÓN EN VACÍO.

La interrupción de una corriente en un medio en donde se ha hecho un alto grado de vacío se comporta de una manera diferente a la interrupción en otro medio líquido o gaseoso ya que de hecho falta el aporte del medio a la formación del canal gaseoso del arco. En su forma más simple un interruptor que trabaja con este principio de funcionamiento esta constituido por un recipiente de material aislante como por ejemplo porcelana o vidrio. Dentro de este recipiente al vacío, están montados los contactos fijo o móvil; este último se controla desde el exterior por medio de una varilla aislante que se apoya en un dispositivo especial que permite el movimiento sin perder la hermeticidad.

La rigidez dieléctrica del aire con un alto grado de vacío supera en muchas veces la rigidez dieléctrica del aire a presión atmosférica.

Las ventajas de los interruptores al vacío son:

• La rigidez dieléctrica entre los contactos se restablece rápidamente debido a la escasez de partículas cargadas.

• Recorrido corto de contactos.

• Dimensiones pequeñas.

• Períodos largos de servicio sin reparación.

ACCIONAMIENTO DE INTERRUPTORES.

Los interruptores para realizar las operaciones de conexión y desconexión están dotados de mecanismos y dispositivos de accionamiento.

Los interruptores en aceite y algunas otras variantes de interruptores poseen potentes muelles desconectadores.

En la posición de "conectados" dichos muelles quedan tensados, reteniéndose en esta posición la parte móvil del interruptor con el sistema de contactos por un dispositivo de cierre mediante levas. En el proceso de desconexión se libera la leva por la acción de un pequeño electroimán. Liberada la parte móvil, los muelles desconectadores desplazarán a la velocidad necesaria el sistema anteriormente mencionado a la posición de "desconectado".

Para conectar el interruptor hay que emplear energía para superar la resistencia elástica de los muelles desconectadores, la de los muelles del sistema de contactos, las fuerzas de fricción y de inercia de las partes en movimiento y en el caso de conectar contra un cortocircuito se sumarán las fuerzas electrodinámicas que se oponen a la conexión.

Acorde con el tipo de accionamiento la energía necesaria para realizar las operaciones se acumulan de diferentes formas: para los accionamientos electromagnéticos, en las baterías de acumuladores, para los accionamientos neumáticos, en los recipientes de aire comprimido; para los accionamientos por muelles, en la energía acumulada en los muelles tensados.

La energía acumulada por cualquiera de las formas anteriormente mencionadas tiene que garantizar el funcionamiento del accionamiento en circunstancias de emergencia.

La mayoría de los accionamientos están dotados de un mecanismo de desconexión mecánica que facilita la apertura del interruptor independientemente de la posición que tenga el accionamiento en el momento de recibir la orden de desconexión (posición intermedia). Debido a esto que es que la potencia que se requiere para la liberación del mecanismo del interruptor es pequeña en comparación con la necesaria para la conexión.

Los accionamientos pueden ser manuales, electromagnéticos, neumáticos y por acción de muelles.

MANUALES.

Los accionamientos manuales son los más simples, como fuerza propulsora se emplea la fuerza muscular del hombre. Su deficiencia fundamental es que no permiten la conexión a distancia y por ende la reconexión automática.

ELECTROMAGNÉTICOS.

Los accionamientos electromagnéticos de corriente continua tienen una gran simplicidad estructural y una suficiente característica de tracción.

El electroimán de cierre de corriente continua consta de un circuito magnético, un núcleo y una bobina. Al energizarse el electroimán el núcleo móvil, empuja el mecanismo de transmisión del interruptor hasta la posición de "conectado", quedando el accionamiento con los muelles tensados y fijada esta posición por una leva que prepara la operación de desconexión. Para la operación de conexión se requiere de potentes baterías y conductores de grandes secciones ya que se manejan altas intensidades de corriente. La desconexión se logra al golpear la leva de sujeción del accionamiento con el núcleo móvil del electroimán de apertura.

Los accionamientos electromagnéticos son alimentados por las baterías de acumuladores. En general son dispositivos de acción lenta.

NEUMÁTICOS.

Los accionamientos neumáticos aseguran una conexión más rápida del interruptor en comparación con la versión electromagnética, no requieren de potentes baterías de acumuladores, ni cables de gran sección.

La corriente continua de la batería de acumuladores se necesita solamente para ejercer el control de las válvulas de arranque y de operación del sistema de aire comprimido.

El aire que se requiere para varias operaciones se acumula próximo al accionamiento, en un recipiente para aire comprimido que se alimenta mediante un compresor autónomo o del sistema de aire comprimido de la planta o subestación que garantiza la presión requerida.