Interruptor de carga: la «caballería ligera» de las redes de distribución

1. ¿Qué es un interruptor de carga?

Un interruptor de carga (LBS) es un interruptor de media tensión que se sitúa funcionalmente entre un seccionador y un disyuntor. Puede cerrar y cortar la corriente de carga nominal, la corriente de carga normal y la corriente de sobrecarga especificada, pero no puede interrumpir la corriente de cortocircuito (la protección contra cortocircuitos normalmente la proporciona un fusible en serie o un disyuntor aguas arriba).

En términos simples: un seccionador solo puede operarse sin carga, y un disyuntor puede interrumpir la corriente de falla pero a un alto costo. El interruptor de carga llena este vacío: conmuta bajo carga con frecuencia, a una fracción del precio de un disyuntor.

2. Cómo funciona

El desafío principal es cómo extinguir de forma segura el arco que se forma cuando los contactos se separan bajo carga. No importa cuán rápido se abran los contactos, la formación de un arco es inevitable durante la conmutación bajo carga. Por lo tanto, la capacidad de extinción del arco define el límite de rendimiento del interruptor.

Métodos comunes de extinción de arco:

• Aire: simple, pero con capacidad de ruptura limitada y vida útil corta;
• Vacío: fuerte interrupción en una cámara de vacío, bueno para operaciones frecuentes, pero más costoso;
• Gas (SF₆ y sus sustitutos): tanque sellado con alta rigidez dieléctrica y capacidad de extinción de arco, que combina aislamiento e interrupción en un espacio compacto: la solución principal para las celdas de anillo y los gabinetes de derivación de cables en la actualidad.

3. Principales tipos

El diseño integrado de tres posiciones (cerrado—abierto—puesto a tierra) es ahora el estándar: interruptor de puesta a tierra integrado en el mismo tanque que el interruptor de carga, con enclavamiento mecánico que impide fundamentalmente la "puesta a tierra bajo tensión" — esencial para las RMU compactas.

4. Interruptor de corte en carga vs. Seccionador vs. Interruptor automático

En resumen: siempre que se necesite maniobra de carga pero no interrupción de cortocircuito, un seccionador de carga es la herramienta adecuada.

5. Parámetros clave de un vistazo

Además de la tensión nominal, la corriente y la frecuencia, preste atención a:

• Corriente de ruptura nominal: corriente de carga/bucle que puede interrumpirse de forma segura;
• Corriente nominal de corta duración soportable (p. ej., 25 kA/2 s): soportabilidad térmica bajo fallo;
• Corriente nominal de cierre en cortocircuito (valor de cresta): soportabilidad dinámica al cerrar sobre un fallo;
• Corriente de transferencia: el punto de coordinación entre el seccionador de carga y el fusible en una combinación seccionador-fusible;
• Resistencia mecánica: p. ej., 2.000-5.000 maniobras, que define la vida útil y los intervalos de mantenimiento.

6. La combinación seccionador de carga-fusible

Aunque un seccionador de carga no puede interrumpir la corriente de cortocircuito, combinado con un fusible forma una unidad de protección contra fallos económica: el seccionador de carga se encarga de la maniobra normal de carga, mientras que el fusible se funde en milisegundos ante un cortocircuito y dispara el interruptor tripolar a través de un percutor, evitando la operación monofásica. Este esquema clásico se utiliza ampliamente en las celdas de maniobra, armarios de derivación de cables y protección de transformadores.

7. La tendencia ecológica: Dos rutas hacia la tecnología libre de SF₆

Por qué la acción es urgente

El SF₆ ofrece un aislamiento y una capacidad de interrupción casi perfectos, pero se encuentra entre los gases de efecto invernadero más potentes: PCA ~23.500 veces el CO₂ y una vida atmosférica de 3.200 años. La normativa se está endureciendo rápidamente:

• La UE está eliminando gradualmente las nuevas instalaciones de SF₆ para equipos de media tensión (≤24 kV) a partir de 2026, ampliando la medida a partir de 2032;
• 3M dejó de producir Novec 4710 a finales de 2025 (el componente clave del gas g3), exponiendo los equipos dependientes de g3 a riesgos en la cadena de suministro.

Dos rutas principales

Ruta 1: Gas ecológico (tipo g3) — rendimiento impecable, pero sigue siendo fluorado El g3 es una mezcla de fluoronitrilo (C4-FN) y CO₂, que ofrece un rendimiento de interrupción y aislamiento totalmente equivalente al SF₆ con las mismas dimensiones y características nominales, siendo un verdadero sustituto directo. Sin embargo, contiene flúor y entra en la categoría de sustancias PFAS, enfrentándose tanto al escrutinio regulatorio de la UE como a la incertidumbre de la cadena de suministro.

Ruta 2: Libre de flúor (vacío + aire / nitrógeno / CO₂) — la corriente principal actual Un interruptor de vacío se encarga de la interrupción, mientras que el aire, el nitrógeno o el CO₂ se utilizan exclusivamente para el aislamiento. Estos gases naturales tienen un PCA cercano a cero y no contienen PFAS en absoluto. La tecnología está madura a nivel de media tensión con dimensiones comparables a los equipos de SF₆, lo que la convierte en la primera opción para nuevos proyectos, especialmente en la UE.

Comparación de rutas

Ventaja de la "Doble Ruta" de Rockwill

• Ruta g3: interruptores de carga g3 de interior serie RLS (12/24/36kV, 630/800A, soportable de corta duración hasta 50kA/2s) — reemplazos perfectos y sin huella espacial para sitios existentes de SF₆ y proyectos con restricciones de espacio;
• Ruta libre de flúor: RMU libre de SF₆ con aislamiento de Aire Puro/Nitrógeno (24kV) y RMU de aire/nitrógeno sin mantenimiento de 12–38.5kV — interrupción al vacío con PCA≈0 y sin PFAS, cumpliendo directamente con los requisitos estrictos del mercado bajo en carbono de la UE y otros.

Consejo de selección: Para proyectos destinados a la UE o mandatos estrictos de huella de carbono, prefiera la ruta de aire/nitrógeno libre de flúor; para la modernización de sitios existentes de SF₆ donde la huella espacial y los hábitos de operación deben permanecer inalterados, la ruta g3 funciona mejor. Rockwill suministra ambas, por lo que los clientes nunca quedan limitados a un único resultado normativo.

8. Aplicaciones Típicas

• RMU urbanas / estaciones de maniobra en anillo: conmutación frecuente de carga en espacios reducidos;
• Armarios de derivación de cables, subestaciones compactas: el diseño compacto de tres posiciones ahorra espacio; la puesta a tierra con enclavamiento mantiene la seguridad del mantenimiento;
• Estaciones de nueva energía fotovoltaica / eólica: interruptores ecológicos de bajas pérdidas y bajas emisiones de carbono se alinean con los objetivos de cero neto;
• Parques industriales, centros de datos, grandes edificios públicos: nodos de alta fiabilidad y bajo mantenimiento;
• Regiones de gran altitud y frígidas: el tanque sellado más la mezcla de gas resistente a la licuefacción asegura un funcionamiento estable en entornos hostiles.

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• Web: www.rockwill.com

Editado desde：Dyson