Aislador de alto voltaje: aplicaciones y principio de trabajo

Introducción

El aislador de alto voltaje es un componente crítico en los sistemas de energía eléctrica, diseñado para aislar físicamente las secciones de un circuito para garantizar la seguridad durante el mantenimiento, las reparaciones o la reconfiguración del sistema. A diferencia de los interruptores de circuitos, los desconectores no están destinados a interrumpir las corrientes de carga o las corrientes de falla. En cambio, proporcionan una ruptura visible en el circuito, confirmando la desenergización para la seguridad del personal.

Aplicaciones

1. Aislamiento de seguridad

El aislador se usa para aislar equipos desenergizados (por ejemplo, transformadores, interruptores de circuito o líneas de transmisión) de circuitos de alto voltaje en vivo. Esto garantiza condiciones de trabajo seguras para los equipos de mantenimiento.

2. Reconfiguración del sistema

Habilitan la conmutación entre diferentes configuraciones del sistema de alimentación, como el flujo de alimentación de red o la conexión/desconexión de líneas de respaldo.

3. Complementario a los disyuntores

Trabajo aislador en conjunto con los interruptores de circuito. Mientras que el interruptor interrumpe la corriente, el aislador proporciona aislamiento físico una vez que el circuito se desenergiza.

4. Visible Open Gap

La separación mecánica de los contactos crea un espacio de aire visible, lo que confirma que no hay voltaje presente en la sección aislada.

5. Calificación de voltaje

En los sistemas de ultra alto voltaje (UHV), los desconectores pueden ayudar a administrar la distribución de voltaje entre los aisladores.

Principio de trabajo

Un desconcierto de alto voltaje opera en función de la separación mecánica de los contactos para crear una brecha de aislamiento. Los componentes clave incluyen:

1. Contactos

Contacto fijo: montado en la parte estacionaria del desconcierto.

Contacto en movimiento: unido a un brazo aislante, que se gira o se desliza abierto/cerrado por un mecanismo operativo.

2. Aislamiento

Los aisladores de porcelana o compuesto proporcionan aislamiento eléctrico entre las piezas vivas y la estructura con conexión a tierra.

3. Mecanismo operativo

Los sistemas manuales, motorizados o neumáticos impulsan el movimiento de los contactos.

Pasos de operación:

1. Apertura:

Cuando se activa, el contacto móvil se separa del contacto fijo, creando un espacio de aire. Esta acción se realiza solo después de que el interruptor de circuito haya interrumpido la corriente.

La brecha debe soportar el voltaje nominal del sistema sin arco.

2. Cierre:

El contacto móvil vuelve a participar con el contacto fijo para restaurar la ruta eléctrica. El cierre se realiza en condiciones de no carga o después de confirmar la sincronización en los sistemas principales de anillo.

Características de diseño clave

Resistencia del arco: los contactos están diseñados para evitar el arco durante la operación (se usa solo en un estado desenergizado).

Control de corona: las geometrías lisas minimizan la descarga de corona en aplicaciones de alto voltaje.

Estabilidad mecánica: la construcción robusta asegura la confiabilidad bajo estrés ambiental (viento, hielo, actividad sísmica).

Normas y seguridad

Los disconectores de alto voltaje cumplen con los estándares internacionales como IEC 62271-1 e IEEE C37.32, que definen los criterios de rendimiento para la fuerza dieléctrica, la resistencia mecánica y la resiliencia ambiental.

Conclusión

Los disconectores de alto voltaje son indispensables para garantizar la seguridad y la flexibilidad operativa en los sistemas de energía. Al proporcionar un punto de aislamiento físico confiable, protegen al personal y el equipo, lo que permite el mantenimiento eficiente y la gestión del sistema en las redes de transmisión y distribución. Su diseño prioriza la simplicidad, la durabilidad y el cumplimiento de los estrictos estándares de seguridad eléctrica.