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Aparamenta de media tensión aislada con gas (C-GIS) de 24 kV: la solución robusta para la aparamenta compacta aislada con gas

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Instalación de conmutación (C-GIS) de 24 kV

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1. Descripción general

La instalación de media tensión aislada con gas de 24 kV (C-GIS), también conocida como instalación compacta aislada con gas, es un sistema de media tensión con carcasa metálica diseñado para redes de distribución de 20 kV, 22 kV y 24 kV.

El C-GIS combina la tecnología de aislamiento por gas con la tecnología de interrupción de los interruptores de vacío (VCB) para ofrecer una solución de conmutación compacta, fiable y resistente a las condiciones ambientales. Todos los componentes primarios principales, incluidas las barras colectoras, los interruptores automáticos, los seccionadores y los interruptores de puesta a tierra, están alojados en compartimentos sellados.

En comparación con los AIS convencionales, el C-GIS de 24 kV requiere menos espacio de instalación y ofrece una mayor protección contra la humedad, el polvo, la contaminación y los entornos de funcionamiento adversos.

2. Especificaciones técnicas típicas
·Tipo de equipo: Aparamenta compacta aislada con gas (C-GIS)
·Tensión nominal: 24 kV
·Clase de tensión del sistema: 20 / 22 / 24 kV
·Frecuencia nominal: 50 / 60 Hz
·Corriente nominal: 630 / 1250 / 2000 / 2500 A
·Corriente de resistencia de corta duración: 20 / 25 / 31,5 kA (3 s)
·Corriente de corte de cortocircuito: 20–31,5 kA
·Corriente de resistencia de pico: 50–80 kAp
·Tensión de resistencia a la frecuencia industrial: 50 kV
·Tensión de resistencia al impulso de rayo (BIL): 125 kVp
·Medio aislante: SF₆ / aire seco / N₂ / gas alternativo
·Tipo de interruptor: interruptor de vacío (VCB)
·Instalación: Encerrado en interior / exterior
·Grado de protección: IP4X–IP65 (dependiendo del diseño)

3. Componentes principales

1.) Interruptor de vacío (VCB)
·El interruptor de vacío proporciona la extinción del arco durante las operaciones de conmutación.
Funciones:
·Interrumpe las fallas por cortocircuito
·Conmuta ramales y transformadores
·Controla los circuitos de distribución
Ventajas:
·Larga vida útil
·Baja erosión de los contactos
·Mantenimiento mínimo
·Funcionamiento respetuoso con el medio ambiente

2.) Sistema de barras colectoras aisladas con gas
·La barra colectora está instalada dentro de un compartimento de gas sellado.
Características:
·Disposición compacta
·Alta rigidez dieléctrica
·Protegido frente a la contaminación externa
Ventajas:
·Menor número de fallos de aislamiento
·Mayor fiabilidad
·Dimensiones más reducidas de la aparamenta

3.) Seccionador
Funciones:
·Proporciona aislamiento eléctrico
·Permite un mantenimiento seguro
·Permite la conmutación en servicio
Características:
·Diseño aislado con gas
·Sistema de enclavamiento mecánico
·Alta fiabilidad

4.) Interruptor de puesta a tierra
Funciones:
·Pone a tierra los circuitos aislados
·Elimina la tensión residual
·Garantiza la seguridad durante el mantenimiento
Características de seguridad:
·Enclavamientos eléctricos y mecánicos
·Capacidad de resistencia a fallos

5.) Transformador de corriente (TC)
Proporciona señales de medición para:
·Protección contra sobrecorriente
·Protección del transformador
·Medición
·Monitorización de la energía

6.) Transformador de tensión (TT)
Se utiliza para:
·Medición de tensión
·Entradas de relés de protección
·Sincronización
·Monitorización de la calidad de la energía

7.) Compartimento de conexión de cables
Diseñado para la conexión a:
·Cables subterráneos
·Transformadores
·Motores
·Unidades de anillo principal
·Sistemas de energía renovable

4. Ventajas del C-GIS de 24 kV
* Dimensiones compactas
·Requiere menos espacio que los AIS
·Adecuado para subestaciones urbanas e interiores
* Alto nivel de protección medioambiental
La carcasa sellada protege contra:
·Polvo
·Humedad
·Contaminación salina
·Contaminación industrial
* Alta fiabilidad
·Rendimiento de aislamiento estable
·Menor influencia de factores externos
·Apto para funcionamiento continuo
* Bajo mantenimiento
·No requiere limpieza frecuente
·Intervalos de mantenimiento prolongados
·Costes operativos reducidos
* Mayor seguridad
·La carcasa metálica evita el contacto accidental
·Disponibles diseños internos resistentes a los arcos eléctricos

5. Aplicaciones típicas
Los C-GIS de 24 kV se utilizan habitualmente en:
·Subestaciones de distribución de 20 kV/22 kV
·Sistemas eléctricos industriales
·Edificios comerciales
·Centros de datos
·Plantas de energía renovable
·Sistemas de colectores solares fotovoltaicos
·Subestaciones eólicas
·Electrificación ferroviaria
·Subestaciones subterráneas urbanas
·Minería e industria pesada

6. Configuraciones típicas de los paneles
Panel de alimentación de entrada
·Recibe energía del transformador o de la red de alimentación
Panel de alimentación de salida
·Suministra energía a las cargas de distribución
Cuadro de alimentación del transformador
·Proporciona conmutación y protección del transformador
Cuadro de acoplamiento de barras
·Conecta y separa secciones de barras
Cuadro de medición
·Proporciona medición de tensión y corriente

7. Normas aplicables
·IEC 62271-1 — Requisitos comunes para aparatos de conmutación de alta tensión
·IEC 62271-100 — Interruptores automáticos de CA
·IEC 62271-102 — Seccionadores e interruptores de puesta a tierra
·IEC 62271-200 — Aparamenta de conmutación y control de CA en envolvente metálica hasta 52 kV
·Serie IEEE C37 — Normas para aparamenta de media tensión

Resumen
La aparamenta de media tensión aislada con gas (C-GIS) de 24 kV es un sistema compacto de distribución de clase 20/22/24 kV que utiliza aislamiento hermético con gas y tecnología de interruptores automáticos de vacío. Normalmente admite una corriente nominal de 630 a 2.500 A y una capacidad de corte de cortocircuitos de 20 a 31,5 kA, lo que proporciona una solución fiable, que ahorra espacio y requiere poco mantenimiento para redes de distribución urbanas, instalaciones industriales, sistemas de energía renovable y subestaciones modernas.