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Disyuntor de circuito muerto utilizado en subestaciones de transmisión y distribución

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Disyuntor de circuito de tanque inactivo

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El interruptor de tanque muerto (DTC) es un interruptor de alta tensión para exteriores en el que el tanque interruptor se encuentra a potencial de tierra. Los conductores energizados entran en el tanque metálico conectado a tierra a través de pasamuros aislados, y la interrupción de la corriente tiene lugar en el interior de la carcasa conectada a tierra.

Los interruptores de tanque muerto se utilizan ampliamente en subestaciones de transmisión y distribución, especialmente cuando son prioritarios los transformadores de corriente integrados, una mayor seguridad y la facilidad de mantenimiento.

Construcción
Los componentes principales incluyen:
·Tanque metálico conectado a tierra: alberga el interruptor y permanece a potencial de tierra.
·Pasamuros: terminales aislados que permiten que los conductores en tensión entren y salgan del depósito conectado a tierra.
·Unidad de interrupción: contiene los contactos móviles y fijos, así como el medio de extinción de arco (normalmente gas SF₆ o, cada vez más, gases alternativos o vacío, dependiendo de la clase de tensión).
·Mecanismo de accionamiento: mecanismo accionado por resorte, hidráulico o motorizado para abrir y cerrar los contactos.
·Transformadores de corriente (TC): a menudo integrados en los pasacables o en el depósito, lo que reduce el equipo externo.
·Armario de control: contiene los circuitos de control, protección, supervisión y auxiliares.
·Sistema de supervisión de gas: supervisa la presión y la densidad del gas para garantizar un funcionamiento fiable.

Principio de funcionamiento
1. En condiciones normales, los contactos del interruptor están cerrados y conducen la corriente de carga.
2. Cuando se produce una falla, los relés de protección emiten una orden de disparo.
3. El mecanismo de accionamiento separa los contactos en el interior del depósito conectado a tierra.
4. Se forma un arco eléctrico al separarse los contactos.
5. El medio aislante extingue el arco:
El gas SF₆ utiliza su alta rigidez dieléctrica y su flujo de gas para extinguir el arco.
Los interruptores de vacío extinguen el arco en una botella de vacío sellada a niveles de tensión adecuados.
6. Tras la interrupción de la corriente, la rigidez dieléctrica se recupera rápidamente, lo que evita que se produzca un nuevo arco.
7. Se aísla la sección defectuosa de la red.

Características principales
·Potencial del depósito: Conectado a tierra (sin tensión)
·Instalación: Subestaciones de transmisión y distribución al aire libre
·Rango de tensión: Aproximadamente de 72,5 kV a 800 kV y superiores
·Medio de interrupción: Principalmente gas SF₆; vacío o gases alternativos en algunos diseños
·Transformadores de corriente: a menudo integrados
·Mecanismo de accionamiento: por resorte, hidráulico o motorizado
·Pasamuros: aislamiento de porcelana o material compuesto

Ventajas
·El depósito conectado a tierra mejora la seguridad del personal durante el mantenimiento.
·Los transformadores de corriente integrados reducen el número de equipos y el espacio ocupado por la subestación.
·Excelente resistencia mecánica y capacidad de soporte de corrientes de fallo.
·Muy adecuado para aplicaciones en zonas de alta actividad sísmica gracias a su construcción robusta.
·Menor interferencia electromagnética en torno a la carcasa conectada a tierra.
·Rendimiento fiable en condiciones ambientales adversas.
·Mantenimiento más sencillo, ya que la carcasa está a potencial de tierra.

Desventajas
·Coste de adquisición superior al de un interruptor de tanque en tensión comparable.
·Equipo más pesado que requiere cimientos más resistentes.
·Mayor espacio ocupado en algunas instalaciones.
·El transporte y la instalación pueden resultar más exigentes debido a su mayor peso.

Aplicaciones típicas
·Subestaciones de transmisión
·Subestaciones de muy alta tensión
·Redes eléctricas de distribución
·Subestaciones aisladas con gas e híbridas
·Puestos de conmutación de generación de energía
·Sistemas de transmisión industriales
·Zonas con elevados requisitos sísmicos

Parámetros típicos
·Tensión nominal: 72,5–800 kV+
·Frecuencia nominal: 50/60 Hz
·Corriente nominal: 1 250–6 000 A
·Corriente de corte en cortocircuito: 25–80 kA
·Tiempo de funcionamiento: aproximadamente 2–3 ciclos para los interruptores modernos
·Nivel de aislamiento (BIL): según las normas IEC o ANSI

Clases de tensión habituales
72,5 kV
123 kV
145 kV
170 kV
245 kV
362 kV
420 kV
550 kV
800 kV

Normas pertinentes
·IEC 62271-100: especifica los valores nominales, los requisitos de diseño, los ensayos y el rendimiento de los interruptores de alta tensión de CA.
·Serie IEEE C37: abarca los valores nominales, los ensayos, las aplicaciones y los requisitos de rendimiento habitualmente utilizados en Norteamérica.

Resumen
Un interruptor de tanque muerto está diseñado con su interruptor encerrado en un tanque metálico conectado a tierra, lo que proporciona mayor seguridad, un mantenimiento sencillo y la posibilidad de integrar transformadores de corriente. Aunque suele ser más pesado y más caro que un interruptor de tanque vivo, se utiliza ampliamente en sistemas de transmisión de alta tensión en los que la fiabilidad, la integración de la protección y un rendimiento robusto son esenciales.