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Aparamenta de media tensión con aislamiento por aire (AIS) de 24 kV para sistemas de distribución de 24 kV

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Instalación de distribución (AIS) de 24 kV

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La instalación de conmutación de media tensión (MT) de 24 kV con aislamiento por aire (AIS) es un conjunto de conmutación en envolvente metálica diseñado para sistemas de distribución de 24 kV. Utiliza aire como medio aislante entre los conductores en tensión y los compartimentos metálicos conectados a tierra. Los interruptores de vacío (VCB) se utilizan habitualmente para la conmutación y la protección, proporcionando una interrupción fiable de las corrientes de carga y de cortocircuito.

El AIS de 24 kV se aplica ampliamente en subestaciones de distribución de empresas de servicios públicos, plantas industriales, sistemas de energía renovable, instalaciones comerciales y proyectos de infraestructura en los que se requiere un control y una protección fiables de la energía de media tensión.

Características principales
·Tensión nominal: 24 kV
·Tensión máxima del sistema: 24/25,8 kV
·Construcción con envolvente metálica y aislamiento por aire
·Tecnología de interruptor de vacío
·Diseño de interruptor extraíble o fijo
·Disposición modular de los cubículos
·Alta seguridad operativa
·Fácil mantenimiento e inspección
·Compatible con sistemas de protección y automatización
·Diseño interno resistente al arco eléctrico (opcional)

Paneles funcionales típicos
Una gama de AIS de 24 kV suele incluir:
·Panel de alimentación de entrada
·Panel de alimentación de salida
·Panel de alimentación del transformador
·Panel de acoplamiento de barras
·Panel seccionador de barras
·Panel de transformador de tensión (VT)
·Panel de medición
·Panel de alimentación de motores
·Panel de alimentación de bancos de condensadores
·Panel de conmutador de puesta a tierra

Configuraciones típicas:
·Sistema de barra colectora única
·Sistema de doble barra colectora
·Disposición de barra principal y de transferencia
·Disposición de distribución en anillo

Especificaciones técnicas típicas
·Tensión nominal: 24 kV
·Tensión máxima del sistema: 24/25,8 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): 125 kV
·Tensión de resistencia a la frecuencia industrial: 50 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: 10 000–30 000 operaciones
·Normas aplicables: IEC 62271-1, IEC 62271-100, IEC 62271-200

Componentes principales
1.) Interruptor de vacío (VCB)
·Interrupción de la corriente de fallo
·Conmutación de carga
·Alta resistencia mecánica
·Bajos requisitos de mantenimiento
2.) Sistema de barras colectoras principales
·Conductores de cobre o aluminio
·Permite la interconexión de ramales
·Disponible con opciones de barras colectoras aisladas
3.) Transformador de corriente (TC)
Se utiliza para:
·Medición de protección
·Medición
·Detección de fallos
4.) Transformador de tensión (VT)
Se utiliza para:
·Medición de tensión
·Funciones de protección
·Sincronización
5.) Interruptor de puesta a tierra
Proporciona:
·Puesta a tierra segura para el mantenimiento
·Protección del operador
·Funcionamiento interbloqueado
6.) Compartimento de relés de protección
Incluye:
·Protección contra sobrecorriente
·Protección contra fallos a tierra
·Protección diferencial
·Módulos de comunicación

Principio de funcionamiento
·La energía de 24 kV entra en el cuadro eléctrico a través del panel de alimentación de entrada.
·El interruptor de vacío controla la conexión a la barra colectora principal.
·Las barras colectoras distribuyen la energía a los alimentadores de salida.
·Los relés de protección supervisan los parámetros eléctricos de forma continua.
·Cuando se producen condiciones anómalas, el relé envía una orden de disparo al interruptor de vacío.
·El alimentador defectuoso se desconecta, mientras que los alimentadores en buen estado permanecen energizados.

Ventajas
Alta fiabilidad
·Tecnología de media tensión contrastada
·Estructura mecánica robusta
·Rendimiento de aislamiento estable
Fácil mantenimiento
·Compartimentos accesibles
·Procedimientos de inspección sencillos
·No requiere manipulación de gases aislantes
Beneficios medioambientales
·No requiere gas SF₆
·Sin riesgo de fugas de gases de efecto invernadero
Diseño flexible
·Gama de cuadros de distribución ampliable
·Múltiples configuraciones de ramales
·Compatible con sistemas de automatización
Rentabilidad
·Inversión inicial menor en comparación con los GIS
·Menor complejidad de mantenimiento

Aplicaciones típicas
·Subestaciones de servicios públicos
·Distribución eléctrica industrial
·Plantas de fabricación
·Subestaciones solares fotovoltaicas
·Parques eólicos
·Edificios comerciales
·Centros de datos
·Sistemas de transporte
·Instalaciones mineras
·Instalaciones de petróleo y gas
·Plantas 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 de las envolventes

Resumen de valores nominales típicos
·Tensión nominal: 24 kV
·Tensión máxima del sistema: 25,8 kV
·Corriente nominal: 630–3150 A
·Corriente de cortocircuito: 20–31,5 kA
·BIL: 125 kV
·Resistencia a la frecuencia industrial: 50 kV
·Medio de aislamiento: aire
·Dispositivo de conmutación: interruptor de vacío
·Instalación: recinto interior/exterior
·Protección: IP4X–IP54
·Vida útil: ≥30 años

Un cuadro de media tensión aislado al aire (AIS) de 24 kV es una solución fiable y económica para redes de distribución de media tensión. Combina el aislamiento al aire, la tecnología de conmutación al vacío, una construcción modular y un mantenimiento sencillo para proporcionar una distribución segura de la energía a empresas de servicios públicos, industrias, proyectos de energías renovables y grandes instalaciones comerciales.