Problemas e Precaucións no Funcionamento das Caixas de Distribución

As caixas de distribución de baixa tensión para exteriores (en adiante, "caixas de distribución") son equipos de distribución de baixa tensión utilizados en sistemas de suministro de enerxía de 380/220V para recibir e distribuir a enerxía eléctrica. Xeralmente están instaladas en lugares como o lado de baixa tensión dos transformadores de distribución. O interior está xeralmente equipado con dispositivos de protección como fusibles, protectores contra fugas e pararrayos; dispositivos de control como contactores, interruptores, interruptores de carga e seccionadores; dispositivos de medida como transformadores de corrente e contadores de enerxía; e equipos de compensación como condensadores. Con a implementación de proxectos de construción e renovación da rede eléctrica urbana e rural, o uso xeneralizado de caixas de distribución e o aumento continuo do consumo social de enerxía eléctrica, han surgido sucesivamente varios problemas operativos que requiren atención.

1. Temperatura excesiva que reduce a vida útil do equipo eléctrico dentro da caixa de distribución

A temperatura ambiente máxima arredor do equipo eléctrico deseñado e fabricado segundo as normas nacionais non debe superar os 40°C durante a súa operación. No entanto, para as caixas de distribución que operan baixo o sol escaldante do verán, debido á radiación solar directa, a reflexión do calor do suelo de cemento e o calor xerado polo equipo no interior, a temperatura dentro da caixa pode superar os 60°C en ocasións. Unha temperatura tan alta pode provocar facilmente o envellecemento do aislamento e a quema por ruptura das bobinas e conductos eléctricos. A alta temperatura tamén aumenta a resistencia de contacto dos contactos eléctricos, o que a súa vez intensifica o aquecemento, creando un ciclo vicioso que finalmente leva á quema dos contactos. Ademais, a temperatura excesiva afecta a estabilidade das características de protección, a fiabilidade da operación e a precisión da medida. Polo tanto, recoméndase:

(1) Escoller caixas de distribución con ventilación de lamas nos dous lados e unha partición interna incompleta para facilitar a convección do aire e disipar o calor.

(2) O corpo da caixa debe ser preferentemente de acero inoxidable de cor natural, que é menos propenso á corrosión e reflete o calor. Se puidesen aplicarse revestimentos aislantes periódicamente para reducir a radiación de calor, o efecto sería aínda mellor.

(3) Ademais de asegurar a ventilación, a caixa debe situarse para evitar a exposición directa ao sol ao mediodía, e o terreo debaixo debe ser preferentemente non gravillado.

(4) Evitar a sobrecarga do equipo durante as estacións de alta temperatura e minimizar a xeración de calor dos dispositivos dentro da caixa.

2. Protección contra raios limitada pola instalación de pararrayos só no lado de entrada

Xeralmente, instálanse fusibles ou outros dispositivos entre as liñas de entrada/salida e a barra de distribución dentro da caixa de distribución. Se unha liña de salida é golpeada por un raio, causando que o fusible de entrada se funda primeiro, toda a caixa perde a protección contra raios. Cada ano, moitas caixas de distribución son danadas por descargas eléctricas. Recoméndase instalar pararrayos de óxido de cinc en todos os lados de entrada e saída da caixa de distribución.

3. Uso de produtos inapropiados que aumentan a taxa de fallos das caixas de distribución

É aconsellable seleccionar produtos de alta calidade e baixa resistencia (por exemplo, fusibles de baixa resistencia), que non só poden reducir as perdas, senón que tamén diminúen a acumulación de calor dentro da caixa, prolongando a vida útil do equipo. Ademais, a margen de seguridade de algúns compoñentes debe incrementarse adecuadamente. Debido á alta temperatura ambiente interna, a margen de capacidade de corrente para os conductores debe aumentarse polo menos unha especificación. Sen cambiar a corrente nominal do elemento fusible, escoller un tamaño físico ligeramente maior para o portafusibles pode reducir a probabilidade de que a base se queme.

4. Técnicas de instalación incorrectas que causan o sobreaquecemento e a quema das conexións

Algunos electricistas, ao substituír os conductores, non usan terminais prensados, en cambio, torcen os cables estranhados para formar un terminal para a conexión por tornillo, levando a que os conductores se quemen pouco despois da substitución. En caixas producidas por algúns fabricantes, as liñas de ramificación están superpostas e conectadas directamente á barra principal por tornillos, levando a unha mala dissipación do calor e a fallos frecuentes baixo cargas pesadas. Recoméndase engadir un bloque de distribución no lado de carga da barra principal, coas liñas de ramificación conectadas desde este bloque. Isto melhora a dissipación de calor, a apariencia, a claridade e facilita a conexión segura.

5. Puesta en marcha sen inspección, creando riscos de seguridade

Aínda que os produtos proporcionados polos fabricantes pasan por estrictas inspeccións de fábrica, os golpes durante o transporte e as vibracións durante o manuseo poden facer que algunhas tuercas de conexión se aflojen ao chegar. Isto leva a un sobreaquecemento das conexións de cable pouco despois da operación. Recoméndase realizar unha inspección e un reajuste antes da puesta en marcha.

6. Outros problemas

• Localización de instalación incorrecta: A colocación incorrecta afecta o paisaxe urbano e fai que a caixa sexa susceptible a danos externos. Escolla unha localización adecuada tendo en conta todos os factores.

• Sistema de aterramento inadecuado: Algunhas sistemas TN-C (conexión de neutro de protección) aínda usan o método de suministro trifásico tetrapolar. O neutro na rede de baixa tensión adoita ser longo con unha impedancia significativa. Baixo cargas trifásicas desequilibradas, a corrente de secuencia cero fluye polo neutro. Ademais, debido a factores ambientais, o envellecemento do conductor e a humidade, as correntes de fuga tamén poden crear un bucle polo neutro, causando que lle transmita un potencial, que é perjudicial para a operación segura. Recoméndase adoptar un sistema TN-S (suministro trifásico pentapolar). Aquí, o neutro de traballo e o conductor de tierra protector están separados, aíslando eficazmente os voltaxes perigosos posibles no sistema TN-C e mantendo as carcasas do equipo en "potencial de terra", eliminando así o risco.

• Espaciamiento e características inadequadas: Un espaciamiento insuficiente entre dispositivos e entre fases, a veces sen puntos de desconexión visibles, supón un risco para os electricistas e impide a substitución de fusibles en vivo durante a chuvia ou a néboa.

• Falta de protección contra falta de fase: A ausencia de protección contra falta de fase leva a que os motores se quemen debido a unifase.

• Uso de contadores non electrónicos: Algúns caixas carecen de contadores de enerxía electrónicos, impedindo a lectura remota centralizada.

• Falta de manutención: Algúns caixas permanecen pechadas todo o ano sen inspeccións e manutención rutinarias.

O autor cree que en locais que requiren unha alta fiabilidade no suministro de enerxía e/ou teñen condicións ambientais pobres, as especificacións das caixas de distribución deben aumentarse adecuadamente para facilitar a manutención; deben usarse medidas de refrigeración forzada ou componentes eléctricos resistentes a altas temperaturas onde sexa necesario para reducir a taxa de fallos; e debe instalarse equipo inteligente para monitorización remota e xestión dinámica para lograr un suministro de enerxía seguro, de alta calidade e confiable.