Tipos de Interruptores de Alta Tensión e Guía de Fallos

Interruptores de alta tensión: clasificación e diagnóstico de fallos

Os interruptores de alta tensión son dispositivos protectores críticos en sistemas eléctricos. Interrumpen rapidamente a corrente cando ocorre un fallo, evitando danos no equipo debido a sobrecargas ou cortocircuitos. No obstante, debido á operación a longo prazo e outros factores, os interruptores poden desenvolver fallos que requiren un diagnóstico e resolución oportunos.

I. Clasificación dos interruptores de alta tensión

1. Por localización de instalación:

• Tipo interior: Instalado en salas de equipamento de conmutación cerradas.

• Tipo exterior: Diseñado para instalación externa, con carcasa resistente a las intemperies.

2. Por medio de extinción del arco:

• Interruptor de aceite
  Utiliza aceite aislante como medio de extinción del arco.

• Interruptor de aceite a granel (multi-aceite): El aceite sirve tanto como medio de extinción del arco como aislamiento entre partes vivas y la carcasa a tierra.

• Interruptor de aceite mínimo (menos-aceite): El aceite se utiliza solo para la extinción del arco y el aislamiento de los contactos; el aislamiento externo (por ejemplo, porcelana) aísla las partes vivas de la tierra.

• Interruptor de vacío: Extiende arcos en un entorno de alto vacío, aprovechando la alta resistencia dieléctrica del vacío. Ampliamente utilizado en aplicaciones de media tensión debido a su larga vida útil y bajo mantenimiento.

• Interruptor de hexafluoruro de azufre (SF₆): Utiliza gas SF₆, conocido por sus excelentes propiedades de extinción de arcos y aislamiento, como medio de interrupción. Predominante en sistemas de transmisión de alta tensión por su fiabilidad y diseño compacto.

• Interruptor de aire comprimido: Utiliza aire comprimido para extinguir el arco y proporcionar aislamiento post-interrupción. Menos común hoy en día debido a su complejidad y necesidades de mantenimiento.

• Interruptor de soplado magnético: Utiliza fuerza electromagnética para dirigir el arco hacia ranuras estrechas donde se enfría y desioniza. Generalmente utilizado en aplicaciones de CC o AC especializadas.

II. Fallos comunes e resolución de problemas nos interruptores de alta tensión

1. Fallo ao cerrar (negativa a cerrar)

Esto pode derivarse de problemas mecánicos, fallos en el circuito de control o errores operativos. Verifique tanto los circuitos de control eléctrico como los componentes mecánicos.

Fallos eléctricos incluyen:

(1) Luz indicadora no funciona o es anormal

• Verifique si la tensión de alimentación de control coincide con el valor nominal.

• Si la luz roja no se enciende cuando el interruptor está en posición "cerrar", causas probables: circuito de cierre abierto o fusible fundido.

• Si la luz verde (posición de apertura) se apaga pero la luz roja (posición de cierre) no se enciende, verifique la integridad de la lámpara roja.

• Si la luz verde se apaga y vuelve a encenderse: posible baja tensión o fallo mecánico en el mecanismo de operación.

• Si la luz roja parpadea brevemente y luego se apaga y la luz verde parpadea: el interruptor se cerró momentáneamente pero no se enganchó—probable fallo mecánico o tensión de control excesivamente alta causando fallo por impacto.

(2) El contacto de cierre no opera

• Si la luz verde está apagada: verifique los fusibles de la barra de control (positivo/negativo).

• Si la luz verde está encendida: utilice un tester o multímetro para inspeccionar el interruptor de control, el relé antipumping, los contactos auxiliares y verificar si hay un circuito abierto en la bobina o un cable secundario roto.

(3) El contacto de cierre opera pero el interruptor no se mueve

• Posibles causas: mal contacto del contacto, atasco en el chimenea de arco, circuito abierto en la bobina de cierre, o fusible de CA fundido en el rectificador de cierre.

(4) El contacto de cierre opera, el interruptor se mueve pero no cierra completamente
Posibles razones:

• Fallo mecánico en el mecanismo de operación

• Baja tensión de la barra de CD

• Confusión en el cableado secundario accidentalmente energizando el circuito de apertura

• Operación incorrecta (por ejemplo, el operador libera el interruptor de control demasiado pronto)

2. Fallo ao abrir (negativa a abrir)

Más peligroso que el fallo al cerrar, ya que puede llevar a la activación del interruptor aguas arriba (cascada de apertura), ampliando el alcance del corte de energía.

(1) Causas de fallo eléctrico al abrir

• Luz roja no encendida: indica circuito de apertura abierto.

• Verifique: integridad de la lámpara, fusible, contactos del interruptor de control, contactos auxiliares del interruptor.

• Verifique: bobina del relé antipumping, continuidad del circuito de apertura.

• La bobina de apertura opera débilmente: puede ser debido a tensión de captación alta de la bobina, tensión de operación baja, émbolo de apertura atascado, o fallo en la bobina.

• El émbolo de apertura se mueve pero el interruptor no se abre: probablemente atasco mecánico o perno de accionamiento desprendido.

(2) Manejo de la negativa a abrir

• Fallo en la apertura manual: Informe inmediatamente a la central de despacho.

• Si está disponible un interruptor de bypass: transfiera la carga al bypass, abra los desconectores laterales del interruptor defectuoso, luego abra el interruptor de bypass para desenergizar el circuito.

• El interruptor aguas arriba se activa debido a un fallo en cascada:

• Con el suministro de energía interrumpido, abra los desconectores en ambos lados del interruptor defectuoso.

• Abra manualmente todos los alimentadores en el bus afectado.

• Informe a la central de despacho para la restauración del sistema.

3. Apertura o cierre no intencionado (operación falsa)

(1) Apertura no intencionada (falso apertura)
Ocurre cuando el interruptor se abre sin activación de protección ni acción del operador. Posibles causas:

• Doble toma a tierra de CD en el circuito de control—verifique y elimine el fallo de toma a tierra antes de recerrar.

• Mecanismo de interbloqueo defectuoso—isole el interruptor (abierta el disyuntor del lado de fuente) y prueba una vez el cierre.

• Si hay evidencia de fallo interno a pesar de que no se activó el relé, investigue en consecuencia.

(2) Cierre no intencionado (falso cierre)
Un interruptor desenergizado se cierra sin comando. Causas:

• Doble toma a tierra de CD energizando el circuito de cierre.

• Contacto del relé de recierre atascado.

• Tensión de captación baja + alta resistencia de la bobina, causando cierre falso durante pulsos transitorios de CD.

4. Sobrecalentamiento del interruptor

Síntomas principales: tanque sobrecalentado (especialmente en interruptores de aceite mínimo), marco calentado.

• Causa: Mal contacto u oxidación en las partes conductoras.

• Riesgos: Daño al aislamiento, fisuración de la porcelana, humo, proyección de aceite, o incluso explosión.

• Acción: Refuerce las patrullas, detecte temprano y aborde de manera oportuna.

5. Otros fallos comunes

(1) Incendio en el interruptor de aceite
El incendio puede resultar de bornes sucios o húmedos causando flashover a tierra, o arcos internos.

• Si el incendio acaba de comenzar: Activa inmediatamente el interruptor de forma remota.

• Si el incendio es grave: Usa el interruptor aguas arriba para aislar el circuito, luego abre los desconectores en ambos lados para aislar completamente la unidad. Extiende con extintor de tipo seco (por ejemplo, CO₂ o polvo).

(2) Bobina de apertura/cierre emitiendo humo
Las bobinas de apertura/cierre están diseñadas para uso de corta duración. La energización prolongada causa sobrecalentamiento y quema.

• Acción: Informe inmediatamente a la central de despacho y solicite reemplazo.

• Si el fusible de cierre se funde durante la operación, reemplace solo con la calificación especificada—nunca use un fusible de mayor tamaño para prevenir daños en la bobina.

(3) Apertura manual de emergencia requerida
Saque inmediatamente de servicio el interruptor de aceite si ocurre alguno de los siguientes:

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