Importancia del mantenimiento del disyuntor

8 de enero de 2016: la confiabilidad del sistema de energía solo puede ocurrir cuando se aplica el mantenimiento adecuado al equipo dentro del sistema. Lo siguiente se aplica a todas las clases de interruptores automáticos, desde interruptores térmicos de caja moldeada hasta interruptores de gas SF6 de 765 kV. El mantenimiento consiste en una inspección visual del funcionamiento mecánico más pruebas eléctricas para verificar la integridad del aislamiento y el funcionamiento del interruptor. No se puede subestimar la importancia del mantenimiento de los interruptores automáticos.

Los interruptores automáticos que no se disparan correctamente durante una condición de falla pueden causar incendios, daños al equipo y mayores riesgos de arco eléctrico para los trabajadores que realizan operaciones o mantenimiento eléctrico.

Este mantenimiento incluye la prueba del medio aislante para verificar que tenga las cualidades adecuadas requeridas para la protección dieléctrica y la capacidad de transferencia de calor. Las pruebas eléctricas consisten en la prueba de resistencia de aislamiento, la prueba de resistencia de contacto, la prueba de sobrepotencial (hi-pot) y la prueba de temporización del interruptor automático.

El Instituto de Capacitación AVO proporciona un plan de estudios completo para la prueba y el mantenimiento de una variedad de interruptores automáticos de potencia, desde caja moldeada hasta interruptores de gas SF6. Nuestros cursos de certificación garantizan que los técnicos apliquen los últimos estándares y prácticas de la industria para el mantenimiento de interruptores automáticos.

Las pruebas que se describen a continuación describen brevemente el tipo de pruebas realizadas en los interruptores automáticos y la importancia de estas pruebas en lo que respecta a la seguridad de los trabajadores y los equipos.

Pruebas de resistencia de aislamiento
Al realizar las pruebas de resistencia de aislamiento, también debemos tomar una lectura de temperatura para aplicar una corrección de temperatura porque la resistencia es muy sensible a la temperatura. Debemos aplicar el voltaje adecuado al aislamiento según la clase de voltaje del equipo. Al leer el aislamiento tomamos lecturas a los 30 segundos, 1 minuto y si el equipo tiene devanado (como motor o transformador), a los 10 minutos. Luego calcularemos una relación de absorción dieléctrica. Esta es la lectura tomada en 1 minuto dividida por la lectura tomada en 30 segundos. SI se toma una lectura de 10 minutos de un devanado, dividiremos la lectura de 10 minutos por la lectura de 1 minuto. Esto nos dará el índice de polarización.

Una vez que se toman las lecturas y se hacen los cálculos, podemos usar los resultados para calificar el aislamiento.

Pruebas de resistencia de contacto
Una parte importante del mantenimiento de los interruptores automáticos es la conductividad de la ruta de corriente. Para esto aplicamos un dispositivo llamado MICRO-OHMMETRO o DLRO, que significa Ohmímetro Digital de Baja Resistencia. Algunos fabricantes de interruptores exigen que se utilice un DLRO de 100 amperios.
Con este instrumento realmente medimos la resistencia del camino actual. Cuando se aplica el DLRO a los terminales de línea y carga del interruptor (con el interruptor cerrado) medimos la ruta de corriente. Después de medir las tres fases, comparamos los resultados.
En otras palabras, comparamos las tres fases. Aplicaremos la Regla del 150%. Nuestra lectura más alta no puede exceder nuestra lectura más baja en más del 150 %. Si es así, entonces tenemos un problema que debe ser corregido.
La regla anterior se basa en los requisitos del fabricante para ese interruptor. Este valor puede ser tan bajo como 30 microhmios para algunos hasta 2000 microhmios para interruptores de circuito de aceite más antiguos.

Puede haber cualquier número de lugares en el camino conductor que podría ser el problema. Podemos usar el DLRO para localizar el área del problema.
Esto podría ser:

• Contactos
• Puntos de pivote
• Desconecta
• O cualquier conexión atornillada

Según el tamaño y la clase de tensión del interruptor, es posible que se realicen otras pruebas en el interruptor.

Prueba de sobrepotencial (HI POT)
Las pruebas de sobrepotencial se realizan en el interruptor de la misma manera que las pruebas de resistencia de aislamiento. Es más probable que estas pruebas se utilicen en interruptores de media y alta tensión.

Una prueba crítica que usa sobrepotencial es que debe usarse para probar las botellas de un interruptor automático de vacío para determinar la integridad de la botella de vacío. Se aplica alto voltaje a través del contacto abierto de la botella para verificar la integridad del vacío de la botella. Si esto no se hace, no tenemos forma de saber que la botella todavía tiene vacío.

Algunos fabricantes de interruptores requieren que se use un hipot CA, otros no. El probador debe ser consciente de que en caso de que se produzca un arco dentro de la botella durante la prueba, se puede producir radiación de rayos X. Siempre que haya un mínimo de 3 pies de distancia o una pieza de metal entre ellos y la botella, están a salvo. Estamos hablando de radiación mínima pero debes ser consciente de ello.

Temporización del disyuntor
Programamos un disyuntor para verificar que funcione dentro de las especificaciones del fabricante. Cuando discutimos la sincronización del interruptor, debemos hablar de dos aspectos: bajo voltaje y alto voltaje.

Temporizamos un interruptor de circuito de bajo voltaje usando un equipo de prueba de inyección secundaria o un equipo de prueba de inyección primaria.

Usando el conjunto de inyección secundaria, aplicamos una corriente (simulando la salida del sensor o CT) a las terminales de entrada de corriente del dispositivo de sobrecorriente en el interruptor. Verificamos el tiempo usando la curva característica correcta para la combinación interruptor/sobrecorriente. Cada dispositivo de sobrecorriente tiene su propia curva característica.
Probaremos tiempo prolongado (condición de sobrecarga), tiempo corto (falla de arco), instantáneo (falla atornillada) y falla a tierra (se explica por sí mismo).

Usando Inyección Secundaria verificamos Pickup, tiempos de Disparo, función del dispositivo de sobrecorriente y la bobina de disparo.

La inyección primaria empuja la corriente a través de toda la ruta de corriente para disparar el interruptor automático. La inyección primaria prueba las mismas funciones que con la inyección secundaria, la diferencia es que en este caso usaremos alta corriente a través de toda la ruta de corriente.

La temporización en asociación con los interruptores automáticos de media y alta tensión se realiza por la misma razón que los interruptores automáticos de baja tensión, pero se utilizan diferentes equipos.

Se utiliza un analizador de recorrido de interruptor automático para realizar el recorrido de los contactos principales portadores de corriente.

A continuación se explica cómo funciona el analizador de viajes.

Con el interruptor cerrado se envía una señal a la bobina de disparo para activar dicha bobina. Al mismo tiempo se envía una señal al analizador para que comience a registrar. La bobina de disparo se activa, golpeando el puntal mecánico de debajo del pestillo. Con el puntal mecánico movido, ya no mantiene cerrado el interruptor. Ahora la gravedad y los resortes de disparo están abriendo los contactos.

El analizador de viaje está conectado al enlace del interruptor con un dispositivo llamado transductor. El transductor se mueve con el enlace y envía una señal al analizador. La señal comienza tan pronto como se aplica la señal de disparo para iniciar la temporización y la temporización se obtiene desde el momento en que se inicia la señal de disparo hasta que se separan los contactos. La señal que se recibe del transductor se envía al analizador y se muestra como el movimiento de los contactos.

Se dibuja una traza de viaje que muestra el movimiento del enlace. Con esta traza podemos medir el recorrido total de los contactos para obtener:

1. 1. Velocidad de apertura de contactos.
   2. Distancia total de viaje de contacto.
   3. Vea cualquier tipo de unión al varillaje que afecte el recorrido o la velocidad de apertura.
   4. Cualquier rebote de contacto al final de la carrera de apertura indica problemas con el amortiguador. (Un dispositivo como un amortiguador para reducir la velocidad del varillaje al final de la carrera de apertura).

Si monitorizamos las tres fases también podemos comprobar la sincronización de los contactos. En otras palabras, las tres fases están operando al mismo tiempo. Debería haber menos de 0,1 ciclos de diferencia.

A continuación se muestra un seguimiento de análisis de viaje.

Costos de mantenimiento
Una de las principales razones para realizar el mantenimiento de los interruptores automáticos es ahorrar dinero durante un largo período de tiempo. Una falla puede costar muchas veces más que el costo del mantenimiento normal y con mucho menos tiempo de inactividad.

Los interruptores automáticos a los que se les ha realizado un mantenimiento normal tienen menos probabilidades de fallar. Si es menos probable que el interruptor falle, entonces es menos probable que ocurra el peligro para el personal y el equipo circundante. Además, una falla aguas abajo del interruptor se aislará más rápido, generando menos daños.

Coordinación del Sistema de Potencia
La coordinación de los dispositivos de protección es para garantizar que todos los dispositivos de protección (relés, disyuntores y fusibles) funcionen en la secuencia adecuada durante una situación de falla. En otras palabras, no queremos que un circuito alimentador funcione incorrectamente y desconecte el principal. (Este es un suceso más común de lo que nos gustaría que fuera).
Podemos tener todo configurado correctamente, pero si no se ha realizado el mantenimiento del equipo, entonces realmente no sabemos qué sucederá durante una condición de falla.

Análisis de ARCO ELÉCTRICO
Se realiza un análisis de arco eléctrico para determinar los límites de aproximación correctos y el PPE correcto para nuestra protección.

La misma información utilizada para los estudios de coordinación se requiere para el análisis ARC FLASH.
Si nuestro equipo no funciona correctamente, hemos desperdiciado el dinero gastado en el estudio ARC FLASH.
Si nos aseguramos de que el equipo funcione como debe y tenemos nuestro esquema de protección configurado correctamente, entonces nuestro sistema será rentable y tan seguro como sea humanamente posible.

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