Guía de Recloser: Cómo Funciona y Por Qué las Empresas de Servicios Públicos lo Usan
1. ¿Qué es un recloser?
Un recloser es un interruptor eléctrico de alta tensión automatizado. Similar a un interruptor diferencial en sistemas eléctricos domésticos, interrumpe el suministro de energía cuando ocurre un fallo, como un cortocircuito. Sin embargo, a diferencia de un interruptor diferencial doméstico que requiere un reinicio manual, un recloser monitorea automáticamente la línea y determina si el fallo se ha despejado. Si el fallo es temporal, el recloser se cerrará automáticamente y restablecerá la energía.
Los reclosers se utilizan ampliamente en sistemas de distribución, desde subestaciones hasta postes de utilidad en áreas residenciales. Existen diversos tipos, incluyendo reclosers monofásicos compactos para líneas monofásicas y reclosers trifásicos más grandes para subestaciones y líneas de distribución de alta tensión de hasta 38 kV.
El diseño y rendimiento de los reclosers están regidos por estándares internacionales como ANSI/IEEE C37.60 e IEC 62271-111.
2. ¿Por qué usar reclosers?
Los reclosers automáticos son considerados por las empresas eléctricas de todo el mundo como dispositivos esenciales para lograr su objetivo principal: proporcionar el suministro de energía más continuo y confiable a los clientes de manera simple y rentable.
Los reclosers pueden detectar e interrumpir corrientes de fallo, luego restaurar la energía automáticamente una vez que un fallo temporal se ha despejado. Esencialmente, un recloser es un dispositivo inteligente autónomo capaz de detectar sobrecorriente, temporizar, interrumpir la corriente de fallo y cerrarse automáticamente para reenergizar la línea.
Si el fallo es permanente, el recloser bloqueará después de un número preestablecido de operaciones, generalmente tres o cuatro intentos, aislando así la sección defectuosa del resto del sistema. Esta capacidad ahorra a las empresas significativo tiempo y costos operativos, ya que la energía a menudo se restablece después de solo uno o dos parpadeos breves de voltaje, sin necesidad de intervención en campo.
En casos donde el despacho de personal es inevitable, los reclosers ayudan a minimizar la extensión del corte de energía y asisten al personal de mantenimiento para localizar rápidamente el fallo y restablecer el servicio. Los clientes residenciales, comerciales, industriales e institucionales se benefician de una menor interrupción y costos asociados. Sin este alto nivel de confiabilidad en el suministro, muchas cargas críticas modernas, como computadoras, bombas de agua y líneas de producción automatizadas, tendrían dificultades para operar de manera confiable.
3. ¿Cómo opera un recloser?
Cuando ocurre un fallo en la línea, el recloser lo detecta e interrumpe automáticamente la energía. Después de un intervalo muy corto, a menudo tan breve que solo causa un parpadeo momentáneo de luz, el recloser intenta cerrarse y restablecer la energía. Si el fallo persiste, vuelve a abrirse.
Después de generalmente tres intentos fallidos, el recloser clasifica el fallo como permanente y permanece abierto (bloqueado). En este punto, los equipos de la empresa deben visitar el sitio para reparar la infraestructura dañada y reiniciar manualmente el recloser para restablecer la energía.
Fallas permanentes típicas incluyen:
Daño por rayos a conductores o equipos
Ramas de árboles que caen y dañan las líneas
Colisiones de vehículos con postes o hardware
4. ¿Qué son los fallos temporales?
La mayoría de los fallos en líneas de distribución aéreas son temporales. Ejemplos incluyen rayos, conductores impulsados por el viento, o contacto momentáneo causado por aves o pequeños animales. Estos fallos generalmente se despejan por sí mismos una vez interrumpida la energía y no causan daños duraderos a la línea.
Tipos comunes de fallos temporales:
Choque de conductores inducido por el viento
Flashover a lo largo de superficies de aisladores debido a sobretensiones inducidas por rayos
Puentes momentáneos entre conductores vivos y partes a tierra por aves, roedores u otros animales
Ramas de árboles que tocan brevemente las líneas energizadas
Sobretensiones por conmutación causando flashover en aisladores
Los datos operativos a largo plazo y la experiencia en campo demuestran claramente la importancia de la función "trip-and-reclose". Si la línea se desenergiza momentáneamente, la fuente del fallo a menudo desaparece, lo que hace altamente probable un cierre exitoso. Así, los reclosers automáticos eliminan virtualmente las interrupciones prolongadas causadas por fallos temporales o sobrecorrientes transitorias en los sistemas de distribución.
5. Tipos de reclosers
5.1 Reclosers monofásicos
Los reclosers monofásicos se utilizan para proteger circuitos monofásicos, como líneas de ramal o derivaciones de un alimentador trifásico. También pueden desplegarse en circuitos trifásicos donde la mayoría de la carga es monofásica.
En caso de un fallo permanente de fase a tierra, solo se bloquea la fase afectada, mientras que las dos terceras partes del sistema continúan suministrando energía, mejorando la continuidad del servicio en general.
Debido a su peso más ligero en comparación con los reclosers trifásicos grandes, las unidades monofásicas generalmente se montan directamente en postes de utilidad o estructuras de acero de subestaciones utilizando sus soportes de montaje integrados, eliminando la necesidad de marcos de soporte adicionales.
Dependiendo del diseño, los seccionadores monofásicos pueden presentar control hidráulico (integrado en el tanque de aceite del seccionador) o control electrónico (alojado en un gabinete de control separado).
Es notable que ahora también están disponibles seccionadores monofásicos en un formato de corte, lo que representa un alto nivel de integración entre componentes primarios y secundarios. Estos pueden instalarse directamente en bases de montaje estándar para fusibles de corte y se utilizan comúnmente para la protección de circuitos de rama, con corrientes nominales típicas de hasta 200 A.
Un fabricante representativo es S&C Electric Company (EE. UU.), cuyo producto TripSaver® II ejemplifica este tipo, como se muestra a continuación:
5.2 Seccionadores trifásicos
Los seccionadores trifásicos se utilizan en líneas de distribución trifásicas para mejorar la confiabilidad del sistema. En caso de cualquier falla permanente, las tres fases se bloquean simultáneamente, evitando así el riesgo de funcionamiento monofásico para cargas críticas trifásicas, como motores trifásicos grandes, que podrían dañarse por una alimentación de voltaje desequilibrada o incompleta.
La selección de un seccionador trifásico se basa en las calificaciones eléctricas requeridas, el medio de interrupción y aislamiento (por ejemplo, aceite, vacío o gases respetuosos con el medio ambiente), y la elección entre control hidráulico (integrado en la unidad) o control electrónico (alojado en un gabinete de control separado).
5.3 Modo de operación: Interrupción y bloqueo trifásicos
Este es el modo de operación estándar para seccionadores más grandes. Independientemente de si la falla es una falla de fase a tierra, una falla entre fases o una falla trifásica, las tres barras se interrumpen simultáneamente durante cada operación. La interrupción y recierre de las tres fases están mecánicamente vinculadas y accionadas por un solo mecanismo de operación, asegurando un rendimiento sincronizado.
Los seccionadores trifásicos admiten diversas configuraciones de montaje, incluyendo:
Marcos montados en postes (para instalaciones en línea aérea)
Marcos de montaje en subestaciones (para aplicaciones en subestaciones o montajes sobre plataforma)
5.4 Seccionadores triple-monofásicos
Los seccionadores triple-monofásicos son controlados electrónicamente y ofrecen tres modos de operación:
Interrupción y bloqueo trifásicos
Todas las tres fases se interrumpen simultáneamente debido a sobrecorriente, recierran simultáneamente y operan en la misma secuencia.Interrupción monofásica y bloqueo trifásico
Cada fase realiza independientemente la interrupción y recierre por sobrecorriente. Si alguna fase entra en la secuencia de bloqueo debido a una falla permanente, o si se emite un comando de "bloqueo" local/remoto, las otras dos fases también se interrumpirán y entrarán en bloqueo, previniendo así la prolongación de la operación monofásica de las cargas trifásicas.Interrupción monofásica y bloqueo monofásico
Cada fase se interrumpe y bloquea de manera independiente, sin afectar a las demás. Este modo se utiliza principalmente para cargas residenciales, o en escenarios donde las cargas trifásicas ya están protegidas contra la operación monofásica por otros medios.
Los seccionadores triple-monofásicos pueden montarse en postes utilizando un marco de montaje en poste, o instalarse en marcos de subestación o directamente en estructuras de acero de subestación.
6. Tipos de control de seccionadores
La "inteligencia" que permite a un seccionador detectar sobrecorriente, seleccionar características de tiempo-corriente, realizar operaciones de interrupción y recierre, y finalmente bloquear, proviene de su sistema de control. Hay dos tipos principales de control: control hidráulico integral y control electrónico alojado en un gabinete de control separado.
Control hidráulico
El control hidráulico se utiliza ampliamente en la mayoría de los seccionadores monofásicos y algunos seccionadores trifásicos. Existe como parte integral del propio seccionador. Con este método de control, la sobrecorriente se detecta mediante un bobinado de disparo conectado en serie con la línea. Cuando la sobrecorriente fluye a través del bobinado de disparo, éste tira de un émbolo, causando que los contactos del seccionador se abran.
Las operaciones de temporización y secuencia se logran mediante el flujo de aceite hidráulico a través de diferentes cámaras hidráulicas u orificios. En seccionadores más pequeños, la energía requerida para el recierre la proporcionan resortes, que se cargan mediante el émbolo del bobinado de disparo conectado en serie durante la operación de protección contra sobrecorriente. En seccionadores más grandes, el cierre se realiza mediante un solenoide de cierre separado alimentado por el voltaje de la línea desde el lado de fuente del seccionador.
7. Control basado en microprocesador o electrónico
Los sistemas de control de seccionadores basados en microprocesador o electrónicos se instalan generalmente en gabinetes de control separados, permitiendo ajustar los parámetros de operación en cualquier momento. Pueden combinarse con diversos accesorios para personalizar funciones básicas para cumplir con una amplia gama de requisitos de aplicación. En comparación con el control hidráulico, estos métodos de control ofrecen mayor flexibilidad, programación y personalización de parámetros más sencilla, y capacidades avanzadas de protección, medición y automatización.
El control basado en microprocesador se utiliza generalmente junto con software de interfaz basado en PC para configurar ajustes de control, registrar datos de medición y establecer parámetros de comunicación. El sistema de control también proporciona múltiples herramientas analíticas, incluyendo localización de fallas, registro de eventos y funciones de oscilografía. El control electrónico se ha aplicado ampliamente a la mayoría de los reclosers trifásicos desde mediados de la década de 1980, y muchas de estas unidades continúan operando de manera confiable hoy en día.
8. Medios de interrupción del recloser
8.1 Interrupción por aceite
Los reclosers que utilizan aceite para la interrupción de corriente emplean el mismo aceite como medio de aislamiento principal. Algunos reclosers con control hidráulico también usan este mismo aceite para realizar funciones de temporización y conteo.
8.2 Interrupción por vacío
Los interruptores de vacío permiten una interrupción rápida y de baja energía del arco, ofreciendo ventajas como larga vida útil de los contactos e interruptores, bajo estrés mecánico y alta seguridad operativa. Dado que el arco se extingue en un vacío, la vida útil de los contactos e interruptores supera con creces la de otros medios de interrupción. Dependiendo del modelo, el medio de aislamiento para los reclosers de vacío puede ser aceite, aire o epoxi.
