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Interruptor de circuito de tanque en tensión: el tipo de interruptor más utilizado en los sistemas de transmisión de 72,5 kV a 800 kV

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Disyuntor de circuito de tanque en tensión

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El interruptor de tanque en tensión es un interruptor de alta tensión para exteriores en el que la cámara de interrupción (tanque) se encuentra al mismo potencial eléctrico que el conductor energizado (tensión de línea). El interruptor está montado sobre una columna de soporte aislada, lo que lo aísla de la estructura conectada a tierra situada debajo.

Los interruptores de tanque en tensión se utilizan ampliamente en subestaciones de transmisión, ya que ofrecen un rendimiento excelente, un diseño compacto y un coste relativamente bajo en comparación con los interruptores de tanque en vacío.

Construcción
Los componentes principales son:
·Tanque interruptor: contiene el medio de extinción del arco (normalmente gas SF₆ o vacío en los diseños más recientes).
·Columna aislante: soporta el interruptor bajo tensión al tiempo que proporciona aislamiento respecto a tierra.
·Mecanismo de accionamiento: mecanismo accionado por resorte, hidráulico o motorizado que abre y cierra los contactos.
·Contactos principales y contactos de arco: conducen la corriente normal e interrumpen la corriente de fallo.
·Transformadores de corriente (opcionales): pueden montarse externamente en lugar de estar integrados.
·Armario de control: alberga los equipos de protección, control, supervisión y auxiliares.
·Terminales: conectan el interruptor a las líneas de transmisión de entrada y salida.

Principio de funcionamiento
1. En condiciones normales de funcionamiento, los contactos principales permanecen cerrados y conducen la corriente de carga.
2. Cuando se detecta una falla, los relés de protección envían una orden de disparo.
3. El mecanismo de accionamiento separa rápidamente los contactos.
4. Se forma un arco eléctrico entre los contactos.
5. El medio de interrupción extingue el arco:
El gas SF₆ aprovecha su alta rigidez dieléctrica y el flujo de gas.
Los interruptores de vacío extinguen el arco cuando la corriente pasa por cero.
6. Tras la extinción del arco, la rigidez dieléctrica se recupera rápidamente, lo que evita que se produzca un nuevo arco.
7. La línea de transmisión queda aislada de la falla.

Características principales
·Potencial del depósito: energizado (bajo tensión)
·Instalación: subestaciones de transmisión al aire libre
·Rango de tensión: Aproximadamente de 72,5 kV a 800 kV y superiores
·Medio de interrupción: Principalmente gas SF₆; la tecnología de vacío se utiliza cada vez más en algunos niveles de tensión
·Mecanismo de accionamiento: Accionado por resorte, hidráulico o motorizado
·Aislamiento: Aisladores de porcelana o compuestos
·Montaje: soporte aislado montado en poste

Ventajas
·Diseño compacto y ligero.
·Menores requisitos de cimentación y estructura.
·Coste inicial inferior al de los interruptores de tanque muerto comparables.
·Buen comportamiento sísmico debido a su menor masa.
·Elevada capacidad de interrupción.
·Adecuado para aplicaciones de alta tensión y muy alta tensión.
·Transporte e instalación más sencillos.

Desventajas
·El interruptor está energizado, lo que aumenta los requisitos de aislamiento durante el mantenimiento.
·Los transformadores de corriente suelen estar separados, lo que aumenta el número de equipos.
·El personal de mantenimiento debe tomar precauciones adicionales, ya que el depósito está a potencial de línea.
·Por lo general, ofrece menos equipos de protección integrados que los diseños de tanque muerto.

Aplicaciones típicas
·Subestaciones de transmisión
·Estaciones de conmutación de alta tensión
·Redes eléctricas de distribución
·Interconexiones de redes de energías renovables
·Sistemas eléctricos industriales
·Centrales eléctricas
·Subestaciones de interconexión

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

Normas pertinentes
·IEC 62271-100: Requisitos y ensayos para interruptores de alta tensión de corriente alterna.
·Serie IEEE C37: Normas norteamericanas que abarcan valores nominales, ensayos y aplicaciones.

Un interruptor de tanque en tensión es uno de los tipos de interruptor más utilizados en sistemas de transmisión de 72,5 kV a 800 kV, ya que ofrece una combinación de alto rendimiento de interrupción, diseño compacto e instalación económica, lo que lo convierte en la opción preferida para muchas subestaciones de empresas de suministro eléctrico de todo el mundo.