Documentación de diseño funcional para la fabricación de equipos eléctricos para subestaciones. Modelos 3D. Planos. Documentación normativa.

K-59 Celdas de media tensión 6(10) kV para instalación exterior

El conjunto de aparamenta para instalación exterior KRUN K-59 se utiliza para la recepción y la distribución de energía eléctrica de corriente alterna trifásica a 50 Hz con tensiones de 6 y 10 kV. Se emplea en cuadros de distribución de servicios propios de centrales eléctricas, subestaciones eléctricas de los sistemas de potencia y plantas industriales, en el suministro a instalaciones agropecuarias, así como en el sector de petróleo y gas.
KRUN K-59 está formado por módulos independientes conectados entre sí mediante uniones desmontables. Cada módulo es una estructura metálica que integra un bloque de celdas, un pasillo de servicio y bloques de armarios de relés, montados sobre un bastidor metálico con el cableado primario y secundario completamente ejecutado de fábrica.
Según su función, las celdas del módulo pueden tener los siguientes cometidos:
- celda de entrada (línea saliente);
- celda con interruptor seccional;
- celda con seccionador seccional;
- celda de transformador de tensión;
- celda con transformador de servicios propios;
- celda con aparellaje combinado.
Las celdas KRUN K-59 están divididas en compartimentos aislados entre sí; cada uno dispone de un canal independiente de alivio de sobrepresión, lo que proporciona protección de localización para el personal en caso de cortocircuitos internos con arco.
La seguridad de explotación del KRUN K-59 se garantiza mediante un sistema de enclavamientos mecánicos y electromecánicos conforme a los requisitos normativos aplicables y al REBT/PUES locales;
La sencillez de montaje y puesta a punto se logra gracias al acceso cómodo a los puntos de fijación de los armarios KRUN K-59 y a las conexiones de cables y barras colectoras;
Los circuitos de control y medida (secundarios) están tendidos en canales metálicos independientes que aseguran su protección y alta inmunidad frente a perturbaciones;
La amplia estandarización de los subconjuntos de las celdas KRUN K-59 facilita su adaptación y modernización conforme a los requisitos de la documentación de proyecto.

Datos técnicos

Tensión nominal, kV 6; 10
Tensión máxima de servicio (Um), kV 7,2; 12
Corriente nominal de los circuitos principales, A 630; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150
Corriente nominal de barras, A 1250; 1600; 2000; 3150
Corriente soportada térmica 3 s (Ith), kA 20; 25; 31,5
Corriente soportada de cresta (Ip), kA 51
Ejecución climática y categoría de emplazamiento (EN/IEC 60721) EN/IEC 60721-3-4 (exteriores no protegidos); EN/IEC 60721-3-3 (emplazamientos protegidos)
Aislamiento térmico en el KRUN - ejecución para exteriores no protegidos (EN/IEC 60721-3-4): sin aislamiento térmico
- ejecución fría (equivalente a УХЛ1): con aislamiento térmico
Pasillo de servicio cerrado con pasillo de servicio
Tipo de conexiones de media tensión de línea cables, líneas aéreas
Nivel de aislamiento aislamiento normal
Unidades extraíbles en las celdas con unidad extraíble (carro)
Dimensiones, mm
- ancho
- fondo
- alto

3000
750; 900; 1100
2700

Finalidad y ámbito de aplicación

KRUN K-59 es un conjunto modular de aparamenta de media tensión para instalación exterior (AIS) para redes de 6–10 kV. Funciones principales: recepción y distribución de energía, seccionamiento y reserva de barras, protección y maniobra de líneas salientes, alimentación de transformadores de potencia y de servicios propios, medida y contabilización de energía, asegurando la selectividad y la rapidez de las protecciones. El equipo está orientado a su uso en cuadros de distribución al aire libre y subestaciones modulares de cualquier nivel de tensión con lado de 6(10) kV, así como en emplazamientos que requieren despliegue rápido y alta mantenibilidad. La construcción contempla el trabajo en zonas climáticas diversas, incluidos climas fríos, zonas costeras y áreas industriales con elevada polución o humedad.

Ámbitos de aplicación típicos: cuadros de servicios propios en centrales térmicas e hidroeléctricas; centros de distribución de plantas metalúrgicas, químicas y cementeras; instalaciones de producción y transporte de hidrocarburos (yacimientos, estaciones de bombeo, clusters); minas y plantas de beneficio; utilities municipales (calderas, centros de calor, estaciones de bombeo de agua y saneamiento); infraestructuras de transporte (metro, ferrocarril, aeropuertos); energías renovables (parques eólicos y plantas fotovoltaicas) en el lado de media tensión con conexión a subestaciones de la red. El alto grado de estandarización y la aparamenta extraíble minimizan los tiempos de indisponibilidad en mantenimiento, crítico para cargas con requisitos estrictos de continuidad.

El suministro y la configuración de celdas se ajustan a la tarea concreta: celdas de entrada y seccionamiento con interruptores de vacío, celdas de línea con acometidas por cable o aéreas, celdas de transformadores de tensión (TT/VT) y de servicios propios (TSP), celdas de medida, comunicaciones y auxiliares. Si es necesario, se integra con sistemas SCADA/ACS, AMI/telemetering; gracias a puertos e interfaces estandarizados es posible modernizar sin intervenir en la parte de potencia.

Condiciones de servicio

KRUN K-59 está destinado a instalación exterior en emplazamientos abiertos según EN/IEC 60721-3-4 (exteriores no protegidos) y EN/IEC 60721-3-3 (emplazamientos protegidos). El rango de temperaturas y factores climáticos se selecciona por zona: para clima templado - ejecución con protección contra lluvia y precipitaciones oblicuas; para clima frío - aislamiento térmico reforzado, calefactores eléctricos y mayores grados de protección de envolvente. La estructura está calculada para viento, engelamiento y cargas de nieve conforme a la zonificación normativa. Se admite montaje hasta 1000 m s. n. m. sin recálculo; a mayor altitud se aplican correcciones de aislamiento y de régimen térmico. El equipo resiste humedad relativa prolongada hasta el 95 % sin condensación, respetando los reglamentos de ventilación y calefacción, así como vibraciones propias de proximidad a equipos tecnológicos.

El grado de protección frente a polvo y agua de la envolvente exterior se selecciona según el emplazamiento: para la mayoría de regiones, IP34 es suficiente; para zonas polvorientas, costeras o frías, se recomienda IP54. En el interior se aplica protección zonal: tabiques internos y canales de cableado aíslan los circuitos secundarios de la parte de media tensión y localizan posibles defectos. Para prevenir condensaciones se prevén termostatos, calefactores y elementos de ventilación; a temperaturas bajo cero se mantiene el régimen térmico en armarios de relés y compartimentos con mecanismos de accionamiento.

La compatibilidad electromagnética se asegura desde el diseño: envolventes y canales de cables apantallados, separación funcional de circuitos secundarios tendidos en bandejas metálicas, y barras de tierra independientes para parte de potencia y parte secundaria. Todas las partes conductoras se conectan al anillo de tierra de subestación; existen puntos para conexión de puestas a tierra portátiles para maniobras bajo procedimiento.

Disposición y soluciones constructivas

KRUN K-59 está formado por filas de armarios normalizados unidos sobre un mismo bastidor y cerrados por una envolvente única con pasillo de servicio. Cada armario se divide en compartimentos: de aparamenta (con unidad extraíble), de barras, de cables y de control-protección. Entre compartimentos se instalan tabiques metálicos que proporcionan barreras mecánicas y eléctricas, además de localización en caso de arco interno. En el techo se disponen válvulas y conductos de despresurización con descarga hacia arriba y/o hacia atrás, alejando el flujo de la zona del personal. Las puertas cuentan con juntas de estanqueidad, bisagras ocultas y ventanas de inspección (opcional).

La unidad extraíble con interruptor de vacío se desplaza por guías y se fija en tres posiciones: «servicio», «prueba» y «mantenimiento». El cambio de posición se realiza con manivela extraíble o mecanismo incorporado; el movimiento solo es posible respetando los enclavamientos. Los contactos de los circuitos principales son enchufables (barras y línea) con sistemas de muelle que garantizan presión estable y baja resistencia de contacto. Para ensayos se prevén horquillas y tomas de prueba extraíbles, así como borneros de test en circuitos secundarios.

El sistema de barras es de cobre con secciones acordes a la corriente nominal (1250…3150 A) y a la soportabilidad térmica. Las uniones son atornilladas con par controlado; cuando procede, se emplean superficies estañadas. El compartimento de cables admite cables tripolares y unipolares apantallados; incluye bancadas y placas de prensado, soportes para fijación y salidas para montaje de empalmes/terminaciones. Modos de acometida: entrada inferior o superior; para líneas aéreas se emplean pasatapas y derivaciones de barras con resguardos.

En el compartimento de control-protección se instalan terminales de protección y automatismos (RZA), instrumentos de medida, paneles de mando, módulos E/S, dispositivos de ARR/APR/CHAPR. Se ofrecen interfaces para integración con SCADA/telemando y AMI (Modbus RTU/TCP, IEC 60870-5-104, IEC 61850 con GOOSE para enclavamientos rápidos). Los circuitos secundarios se dividen en potencia auxiliar, medida, mando y señalización; los recorridos se tienden en canales metálicos evitando cruces e inducciones.

Se presta especial atención a la ergonomía y mantenibilidad: el pasillo de servicio ofrece acceso a aparatos, transformadores de medida, borneros y accionamientos sin desmontar elementos voluminosos. Los órganos con mantenimiento periódico se sitúan en frentes accesibles; para termografía se prevén ventanas o cubiertas desmontables. En ejecución para clima frío, puertas y armarios de relés incorporan calefactores con termostato y protección contra humedad, además de prensaestopas con sellado adicional.

Seguridad y enclavamientos

El sistema de seguridad del K-59 se implementa a nivel constructivo y de lógica de enclavamientos. Funciones clave: bloqueo del movimiento de la unidad extraíble con el interruptor cerrado; prohibición de cierre del interruptor en posiciones intermedias; enclavamiento que impide cerrar seccionadores de puesta a tierra con potencial en el circuito; control de acceso al compartimento de cables (apertura solo con la puesta a tierra aplicada y el interruptor en «0»). Para operaciones críticas se utilizan llaves de intercambio y cerraduras electromagnéticas. En los paneles de mando hay indicadores mecánicos de posición, finales de carrera eléctricos y señales redundantes a RZA.

La localización del arco interno se consigue mediante la envolvente y las válvulas de descarga: en caso de avería con arco, los gases calientes se evacuan a zona segura a través de canales de alivio, protegiendo al personal en el pasillo de servicio. Para acelerar el disparo por arco pueden emplearse sistemas foto-ópticos u ópticos con lógica dedicada de apertura rápida. La compartimentación permite mantener energizadas las celdas vecinas durante mantenimiento o fallo de una celda (nivel de continuidad LSC2B), aspecto crítico para clientes industriales.

El grado de protección contra contacto con partes activas es IP2X o superior en el interior de los compartimentos con puertas cerradas. En puertas y resguardos se colocan placas de advertencia, esquemas e instrucciones; existen puntos para conexión de tierras portátiles y para verificación de ausencia de tensión. Toda la tornillería y herrajes están dimensionados frente a vibraciones; los órganos de mando poseen protección contra accionamientos involuntarios y los mecanismos de aproximación límite de esfuerzo.

Ejecuciones y opciones

  • Ejecuciones climáticas: exteriores no protegidos según EN/IEC 60721-3-4; ejecución fría (equivalente a УХЛ1) con aislamiento térmico, calefacción eléctrica y grados de protección elevados. Disponible versión anticorrosiva con recubrimientos reforzados para zonas costeras.
  • Tipos de acometida: por cable (entrada inferior/superior), líneas aéreas (mediante pasatapas), derivaciones de barras; celdas de medida y de transformadores, acometidas a TSP y a comunicaciones por VHF/PLC.
  • Aparellaje de maniobra: interruptores de vacío 6–10 kV en carros extraíbles, seccionadores de carga y seccionadores, seccionadores de puesta a tierra, descargadores (O.P.N.), TC y TT según pliego.
  • Protecciones y comunicación: terminales de protección de alimentadores, transformadores y secciones de barras; APR, ARR, bloqueos por frecuencia y tecnológicos; integración vía Modbus, IEC 60870-5-104, IEC 61850/GOOSE.
  • Monitorización de estado: sensores de temperatura de barras y contactos, control de descargas parciales, contadores de maniobras de interruptores, módems de acceso remoto.
  • Mecánica y ergonomía: cortinas de seguridad, paneles desmontables, plataformas de servicio, viseras antinieve, drenaje de condensados, cerraduras y bisagras reforzadas.
  • Entorno: accionamientos de bajo ruido, paneles fonoabsorbentes, recubrimientos con alta resistencia a UV y agentes químicos.

Configuraciones tipo

KRUN K-59 permite implementar un amplio abanico de esquemas de R.U. Configuraciones básicas:

  • Sección con doble alimentación y interruptor seccional. Aporta reserva por entradas, A.V.R., control de calidad de energía y telegestión.
  • Sección con barra de bypass. Permite sacar celdas a mantenimiento sin cortar carga tecnológica, simplificando la revisión de interruptores y pruebas de protecciones.
  • Sección industrial con TSP y TT. Incluye transformador de servicios propios integrado o externo, cadenas de medida y facturación, automatismos y comunicaciones de proceso.
  • R.U. para renovables. Secciones 6–10 kV del lado MT de centros de transformación eólicos y fotovoltaicos: armarios con funciones de medida reforzadas, protecciones contra potencias inversas e interfaces con el RZA de la subestación de red.
  • Punto de distribución compacto. Varias celdas de línea con una sola entrada para distribución local en planta industrial o poblado; ampliación futura del conjunto por extensión del frente.

Conformidad con normas

El diseño y los regímenes de ensayo del KRUN K-59 se desarrollan conforme a las normas vigentes más relevantes:

  1. IEC 62271-200 - aparamenta metálica de media tensión: requisitos de diseño, clasificación por continuidad de servicio (LSC), clases de particiones (PM/PI) y soportabilidad al arco interno (IAC).
  2. IEC 62271-1 - requisitos generales para aparamenta de media tensión: influencias climáticas y mecánicas, ensayos eléctricos, marcados.
  3. IEC 62271-102 - seccionadores y seccionadores de puesta a tierra: accionamientos, enclavamientos, requisitos de seguridad y acceso.
  4. IEC 61936-1 - instalaciones eléctricas de CA por encima de 1 kV: requisitos para el diseño de subestaciones, pasillos, evacuación, puesta a tierra y protección contra el rayo.
  5. IEC 60529 - grados de protección por envolvente (código IP) para envolventes exteriores e interiores y zonas de servicio.
  6. EN/IEC 60721-3-4 / EN/IEC 60721-3-3 - clasificación de condiciones ambientales para instalación estacionaria en exteriores no protegidos y en emplazamientos protegidos, respectivamente.

Colaboración con contratistas, fabricantes e inversores

Invitamos a colaborar a contratistas EPC/EPCM, empresas de montaje y puesta en servicio, fábricas regionales e inversores interesados en la producción y suministro de equipos de media tensión. Proporcionamos paquete completo de documentación de diseño, hojas de proceso, listas de compra, tolerancias críticas e instrucciones de control de calidad. Modalidades de cooperación: fabricación por contrato según nuestros planos, suministro de semielaborados (envolventes, carros extraíbles, entradas de barras), localización de la producción en su planta con formación de personal y realización conjunta de FAT/SAT.

Para ingenierías ofrecemos bibliotecas y soluciones tipo: modelos 3D para BIM, plantillas de unifilares y planos de implantación, especificaciones estándar, recomendaciones de canalización de cables y organización de pasillos de servicio. Para inversores preparamos cálculos tecno-económicos, cronogramas de lanzamiento y hoja de ruta de localización.

Documentación ofrecida (CAD/3D)

Suministramos y actualizamos el paquete completo de documentación para el diseño, fabricación y explotación del KRUN K-59. Para CAD/CAE se disponen de formatos DWG/DXF (AutoCAD), SLDPRT/SLDASM (SolidWorks), STEP, Parasolid (*.x_t), así como planos de gálibo, listas de materiales y cuestionarios técnicos. El paquete de explotación incluye:
- Certificado/Manual del equipo y formularios;
- Manual de montaje, puesta en marcha y operación;
- Esquemas eléctricos de potencia y de control;
- Especificaciones de cables y listados de repuestos;
- Programas y metodologías de ensayo en fábrica y en campo.

Recomendaciones de diseño, montaje y operación

Para la plataforma del KRUN K-59 se recomienda montaje sobre durmientes de hormigón, nivelación y anclaje. Planifique de antemano las rutas de entrada/salida de los carros extraíbles, garantizando acceso rectilíneo y gálibos para sustitución de aparatos. El pasillo de servicio debe ser continuo, con anchuras normativas y nivel de iluminación adecuado. En la fase de diseño se definen el anillo de tierra, la protección contra el rayo, el drenaje y la segregación de canalizaciones de potencia y secundarias.

El montaje se realiza por etapas: recepción de bloques, inspección visual, despreservación, ensamblaje, verificación de uniones de barras y de tierra, tendido de cables y terminaciones, conexión de circuitos secundarios, parametrización de protecciones y comunicaciones, ensayos de aislamiento y pruebas funcionales. Atención especial a la lógica de enclavamientos y a la verificación de la protección de arco. Antes de la puesta en servicio se comprueba el esfuerzo de aproximación del carro, la suavidad de desplazamiento, la correcta fijación en posiciones «prueba» y «servicio», y la conformidad del suministro con la documentación de proyecto.

La operación contempla inspecciones periódicas, limpieza de polvo, verificación de aprietes, termografía de partes activas bajo carga, comprobación del funcionamiento de calefactores y termostatos en temporada fría. La periodicidad depende de las condiciones locales; como referencia, al menos una vez al año con verificaciones estacionales antes del máximo otoño-invierno. En trabajos bajo permiso: verificación de ausencia de tensión, colocación de puestas a tierra portátiles, bloqueo de acceso a compartimentos adyacentes y uso de EPI y alfombras dieléctricas.

Ventajas del KRUN K-59

  • Alta seguridad del personal gracias a la soportabilidad al arco interno, tabiques entre secciones y sistema de enclavamientos bien pensado.
  • Mantenibilidad y mínimos tiempos de parada: aparamenta extraíble, puntos de inspección accesibles, diagnóstico y monitorización avanzados.
  • Modularidad y escalabilidad: desde punto de distribución compacto hasta R.U. seccionados de grandes subestaciones.
  • Preparado para subestaciones «digitales»: soporte de protocolos modernos e integración en SCADA/AMI.
  • Adaptación climática: ejecuciones para exteriores (EN/IEC 60721-3-4/-3-3), IP34/IP54, aislamiento térmico y calefacción, recubrimientos anticorrosivos.
  • Economía del ciclo de vida: subconjuntos unificados, soluciones tipo, reducción de tiempos de puesta en marcha y mantenimiento.

Ventajas de trabajar con nosotros

- No es necesario mantener un gran equipo de ingeniería propio: recibirá un paquete de documentación listo para fabricar con el que podrá trabajar un ingeniero de nivel medio. 
- No requiere fabricar prototipos: nuestra experiencia permite lanzar directamente series de producción con éxito.
- Trabajando con nuestra documentación, su equipo recibirá asesoramiento en todos los matices de fabricación del KRUN K-59.

Para más información sobre KRUN K-59, contacte con: inbox@proekt-energo.com

…y como es bien sabido, un error cometido en la fase de diseño se multiplica por 10 en fabricación y por 100 en explotación…

PDF - Descargar información técnica KRUN K-59

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