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Aparamenta de media tensión con aislamiento por aire (AIS) de 36 kV para redes de distribución de 36 kV

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Instalación de conmutación (AIS) de 36 kV

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La instalación de conmutación de media tensión (MT) de 36 kV con aislamiento en aire (AIS) es un sistema de conmutación en envolvente metálica diseñado para redes de distribución de 36 kV (tensión máxima del sistema: 40,5 kV). Utiliza aislamiento por aire entre los componentes energizados y los compartimentos metálicos conectados a tierra, con interruptores de vacío (VCB) que se emplean habitualmente para la conmutación y la protección.

El AIS de 36 kV se aplica habitualmente en subestaciones de servicios públicos, plantas industriales, instalaciones de energías renovables, minería, sistemas ferroviarios y grandes proyectos de infraestructura que requieren una distribución eléctrica de media tensión fiable.

Características principales
·Tensión nominal: 36 kV
·Tensión máxima del sistema: 40,5 kV
·Construcción con envolvente metálica y aislamiento por aire
·Tecnología de conmutación con interruptores de vacío
·Opciones de interruptores extraíbles o fijos
·Diseño modular de los cubículos
·Alta fiabilidad mecánica y eléctrica
·Fácil acceso para inspección y mantenimiento
·Integración de sistemas de protección y automatización
·Diseño interno resistente al arco eléctrico (opcional)

Paneles funcionales típicos
Una gama de AIS de 36 kV puede incluir:
·Panel de alimentación de entrada
·Panel de alimentación de salida
·Panel de alimentación del transformador
·Panel acoplador de barras
·Panel seccionador de barras
·Panel del transformador de tensión (VT)
·Panel de medición
·Panel de alimentación de motores
·Panel de alimentación del banco de condensadores
·Panel de interruptor de puesta a tierra

Disposiciones típicas:
·Sistema de barra colectora única
·Sistema de doble barra colectora
·Sistema de barra principal y de transferencia
·Configuración de barras colectoras seccionadas
·Configuración de distribución en anillo

Especificaciones técnicas típicas
·Tensión nominal: 36 kV
·Tensión máxima del sistema: 40,5 kV
·Frecuencia nominal: 50/60 Hz
·Corriente nominal: 630–3150 A
·Corriente de resistencia de corta duración: 20–31,5 kA, 3 s
·Corriente de resistencia de pico: 50–80 kA
·Corriente de corte en cortocircuito: 20–31,5 kA
·Tensión de resistencia al impulso de rayo (BIL): 170 kV
·Tensión de resistencia a la frecuencia industrial: 70 kV / 95 kV (1 min)
·Clasificación de arco interno: AFL/AFLR 20–31,5 kA (opcional)
·Grado de protección: IP4X / IP54 (dependiendo de la aplicación)
·Tipo de interruptor: interruptor de vacío
·Resistencia mecánica: ≥10 000 operaciones
·Normas aplicables: IEC 62271-1, IEC 62271-100, IEC 62271-200

Componentes principales
1.) Interruptor de vacío (VCB)
Funciones:
·Conmutación de corrientes de carga normales
·Interrupción de corrientes de cortocircuito
·Aislamiento automático de fallos
·Capacidad de funcionamiento frecuente
2.) Sistema de barras colectoras principales
Características:
·Conductores de cobre o aluminio
·Opciones de barras colectoras con aislamiento de aire o aisladas
·Alta capacidad de resistencia a cortocircuitos
·Capacidad de ampliación modular
3.) Transformador de corriente (TC)
Aplicaciones:
·Protección contra sobrecorriente
·Protección contra fallos a tierra
·Medición de energía
·Sistemas de medición
4.) Transformador de tensión (TT)
Funciones:
·Medición de tensión
·Entrada de protección
·Sincronización
·Monitorización de la calidad de la energía
5.) Interruptor de puesta a tierra
Proporciona:
·Puesta a tierra segura durante el mantenimiento
·Protección del operador
·Enclavamiento eléctrico
6.) Unidad de protección y control
Funciones típicas:
·Protección contra sobrecorriente
·Protección contra fallos a tierra
·Protección de transformadores
·Protección de distancia (cuando proceda)
·Comunicación con sistemas SCADA

Principio de funcionamiento
·El ramal de entrada de 36 kV suministra energía a la instalación de conmutación.
·El interruptor de vacío conecta el ramal a la barra colectora principal.
·La barra colectora distribuye la energía a los circuitos de salida.
·Los transformadores de corriente (TC) y de tensión (TT) supervisan continuamente los parámetros eléctricos.
·Los relés de protección detectan condiciones anómalas.
·El interruptor de vacío se dispara automáticamente en caso de fallo.
·La línea de alimentación afectada queda aislada, mientras que el resto de la red continúa funcionando.

Ventajas
Funcionamiento fiable
·Tecnología AIS contrastada
·Estructura mecánica robusta
·Rendimiento de aislamiento estable
Fácil mantenimiento
·Separación clara de los compartimentos
·Procedimientos de inspección sencillos
·No requiere manipulación de gases
Respetuoso con el medio ambiente
·Utiliza aislamiento por aire natural
·Sin riesgo de fugas de gas SF₆
·Menor impacto medioambiental
Instalación flexible
·Configuraciones de ramales ampliables
·Apto para diversas arquitecturas de distribución
·Compatible con sistemas de protección digitales
Económico
·Coste inicial inferior al de los GIS
·Menor complejidad de mantenimiento
·Larga vida útil

Aplicaciones típicas
·Subestaciones de servicios públicos
·Subestaciones industriales
·Sistemas colectores de energía renovable
·Plantas de energía solar
·Parques eólicos
·Operaciones mineras
·Instalaciones de petróleo y gas
·Subestaciones de tracción ferroviaria
·Centros de datos
·Grandes edificios comerciales
·Instalaciones de tratamiento de aguas

Normas aplicables
·IEC 62271-1 – Especificaciones comunes para aparamenta de alta tensión
·IEC 62271-100 – Interruptores automáticos de CA
·IEC 62271-200 – Aparamenta de conmutación y control de CA en envolvente metálica
·IEC 61869 – Transformadores de medida
·IEC 60529 – Grados de protección (código IP)

Resumen de valores nominales típicos
·Tensión nominal: 36 kV
·Tensión máxima del sistema: 40,5 kV
·Corriente nominal: 630–3150 A
·Corriente de cortocircuito: 20–31,5 kA
·Resistencia al impulso de rayo: 170 kV
·Resistencia a la frecuencia industrial: 70/95 kV
·Medio aislante: aire
·Dispositivo de conmutación: interruptor de vacío
·Instalación: recinto interior/exterior
·Grado de protección: IP4X–IP54
·Vida útil: ≥30 años

Un cuadro de media tensión aislado al aire (AIS) de 36 kV ofrece una solución robusta y económica para los sistemas de distribución de media tensión. Gracias al aislamiento al aire, la tecnología de interrupción al vacío, su construcción modular y su sencillo mantenimiento, sigue siendo una opción muy utilizada para redes de servicios públicos e industriales que requieren un funcionamiento fiable a un nivel de tensión de 36 kV.