El retrofit es la modernización o el reequipamiento parcial de celdas de media tensión de envolvente metálica/de servicio frontal mediante la sustitución de conjuntos que han agotado su vida útil por aparatos modernos, lo que permite conservar la inversión en las celdas existentes.
Ante todo, la modernización consiste en sustituir el elemento más crítico y sometido a desgaste -el interruptor en aceite-. Se instalan interruptores en vacío o en SF₆ con mecanismo de accionamiento por muelles o electromagnético; en comparación con los de aceite, requieren menos operaciones reglamentarias, ofrecen mayor vida útil y mejores prestaciones de corte de cortocircuito. Es posible una modernización integral de la celda: sustitución en bloque del compartimento que incluye el carro extraíble, el mecanismo de obturadores, el accionamiento del seccionador de puesta a tierra, las puertas, el armario de relés, así como el reemplazo de indicadores y llaves de enclavamiento obsoletos.
La fiabilidad de una celda de media tensión, ya sea de envolvente metálica (metal-clad) o de servicio frontal, depende directamente de la parte de maniobra. Esta modernización es una solución sencilla y económica que reduce la probabilidad de fallos y prolonga la vida útil del conjunto de celdas.
El retrofit de los equipos existentes es más rentable que adquirir equipos nuevos, simplifica el diseño/la instalación y reduce las interrupciones del suministro eléctrico; además, los mantenimientos periódicos de interruptores de aceite no ofrecen garantías, mientras que muchos conjuntos de la celda pueden conservarse.

Finalidad y ámbito de aplicación

El proyecto de retrofit del carro extraíble para la celda K-104 está destinado a la sustitución operativa de interruptores en aceite obsoletos por interruptores modernos en vacío o SF₆, manteniendo el bastidor de la celda, los puentes de barras, las entradas de cables y los circuitos secundarios. La solución es aplicable a centros de distribución de 6–10 kV de instalaciones industriales, sector eléctrico, minería, infraestructuras (subestaciones de distribución), así como a instalaciones con altas exigencias de continuidad del suministro: centros de datos, petróleo y gas, metalurgia, transporte, sanidad.

Principales objetivos del retrofit: elevar la seguridad eléctrica y contra incendios; reducir los costes de explotación (OPEX); acortar los tiempos de parada en mantenimiento/ITV; alinear el equipo con las normas actuales en aislamiento, capacidad de maniobra y enclavamientos; integrar protección digital y monitorización del desgaste del interruptor; ampliar el servicio -desde “llave en mano” hasta el suministro de documentación para fabricación propia.

En configuración estándar, el nuevo carro extraíble es plenamente compatible con las posiciones de montaje, el sistema de contactos (tulipán/cuchillas), los enclavamientos mecánicos y eléctricos. Para acelerar la implantación se prevén tres enfoques básicos: adaptación del carro existente al nuevo interruptor; sustitución del carro extraíble completo; instalación de un módulo de fábrica tipo «retrofill»/«hard-bus» (por ejemplo, soluciones clase One-Fit/análogo) con interfaces y ensayos previamente validados.

Datos técnicos (rangos típicos)

Condiciones de servicio

El kit de retrofit se diseña para condiciones normales de servicio con aislamiento en aire y armarios de instalación interior. Condiciones típicas admisibles (orientadas a requisitos de media tensión): temperatura ambiente de -5 °C a +40 °C con valor medio diario no superior a +35 °C; humedad relativa hasta el 95 % (puntual) sin condensación; altitud hasta 1000 m s. n. m. (cotas superiores requieren corrección de distancias de aislamiento y parámetros de ensayo); categoría de contaminación industrial; ausencia de concentraciones explosivas de polvo y gases activos; vibraciones dentro de los límites normativos para celdas.
Bajo solicitud, disponibles ejecuciones para rangos climáticos ampliados (clima frío, tropical húmedo, locales polvorientos), así como mayor resistencia a la condensación (calefactores adicionales, ventilación, recubrimientos). Para zonas sísmicas se contemplan cálculos y anclajes según la intensidad especificada.

Disposición y soluciones constructivas

La concepción del proyecto se basa en el máximo aprovechamiento de la estructura metálica existente de la celda K-104 y en mantener la arquitectura original del centro de distribución. El suministro del retrofit incluye: nuevo carro extraíble sobre guías con mecanismo de accionamiento del interruptor; adaptadores/placas de transición para el sistema de contactos; mecanismo de obturadores con guías y amortiguadores; accionamiento del seccionador de puesta a tierra (si se sitúa en la puerta, se garantiza la compatibilidad con los órganos de mando); juego de obturadores y rejillas del compartimento extraíble; cerraduras/llaves de enclavamiento actualizadas; interfaz secundaria (borneros, arneses, conectores) con marcado; juego de placas de identificación y rótulos de seguridad.

El interruptor -preferentemente en vacío o en SF₆- se selecciona según los datos de partida: tensión 6/10 kV, frecuencia (50/60 Hz), corriente nominal 630–3150 A, corriente de corte de cortocircuito 20–31,5 kA (superior bajo demanda), vida mecánica, compatibilidad con el tipo de protección (accionamientos electromagnéticos/por muelles), opciones de mando a distancia, indicación de posiciones y diagnóstico. Se contemplan soluciones con polos embebidos (embedded pole) para mayor resistencia a humedad y polvo; es posible el uso de accionamientos modulares con menor volumen de mantenimiento. En el carro extraíble se implementan enclavamientos mecánicos y eléctricos de puertas/seccionador de tierra/mecanismo de extracción que evitan maniobras erróneas. Los contactos del circuito principal son con aleación de plata, con muelle de presión, dimensionados para múltiples ciclos de inserción/extracción y conexiones “en caliente”.

Las soluciones de disposición incluyen: mantener las cotas de altura y las profundidades de extracción propias de la K-104, ajuste de topes y finales de carrera, unificación de elementos de fijación (tornillería, remaches, insertos roscados), así como la posibilidad de modernización reversible -almacenamiento del carro antiguo como reserva-. En el mecanismo de obturadores se emplea material dieléctrico de alta resistencia al impacto, a los UV y al envejecimiento; los accionamientos de enclavamientos disponen de ventanas de servicio para inspección. Para aumentar la fiabilidad, los circuitos secundarios se realizan sobre borneros con resortes y paso de 5,08 mm, los arneses con conductores termo-resistentes y doble marcaje (señal y función); todos los circuitos se entregan con esquemas actualizados y tablas de conexiones.

La integración de terminales modernos de protección y control (preparación IEC 61850, opciones PLC/SCADA) se realiza en el compartimento de relés existente o en un armario adicional suministrado. Son posibles opciones con transformadores de corriente/tensión integrados (incl. sensores compactos) y sensores de temperatura/descargas parciales para el monitoreo del estado. Para mejorar las propiedades dieléctricas se prevé una pantalla barrera entre fases y entre fase/tierra, así como una trayectoria racional del flujo de aire dentro del compartimento.

Seguridad

La seguridad del personal se garantiza mediante un conjunto de medidas: enclavamientos mecánicos y eléctricos, retenedores entre puertas, cerraduras “llave-llave”, corte forzado de la alimentación de mando al pasar a posición de mantenimiento, puesta a tierra con corte visible, pantallas inter-fases y fase-tierra, obturadores de protección con cierre automático al extraer el carro. La corrección de la posición se verifica con finales de carrera con indicación en el panel. En las puertas se colocan pictogramas de seguridad y directrices EHS; se prevén placas para indicar corrientes de cortocircuito asignadas y la clase IAC, si aplica al caso concreto.

Para prevenir daños por arco interno se aplican medidas constructivas: refuerzo de paneles en zonas de posible impacto, canales de alivio de presión, bisagras reforzadas en puertas, uso de dispositivos de cierre de alta resistencia. Cuando es necesario, el proyecto puede prever sensores de arco internos con disparo ultrarrápido (a través del terminal de protección) y soluciones de mitigación de arco. El grado de protección se elige según el lugar de instalación (para interior -normalmente no inferior a IP3X en la envolvente y IP2X en zonas de servicio; bajo requerimiento -IP4X/IP54 para puertas del compartimento de relés). Todos los rótulos y advertencias se suministran en español con símbolos internacionales.

Opciones de fabricación

Ofrecemos tres escenarios típicos de modernización. La elección depende de plazos, presupuesto, requisitos de ensayo y del grado deseado de unificación del parque de interruptores. En la práctica suele aplicarse una estrategia mixta: puesta en marcha “rápida” de alimentadores críticos mediante la instalación de un nuevo carro extraíble y adaptación gradual del resto.

Conformidad con normas

El proyecto de retrofit se orienta a adecuar la parte de maniobra a los requisitos de normas internacionales y armonizadas vigentes. En función de la configuración seleccionada y del programa de ensayos se tienen en cuenta:

• IEC 62271-1 - requisitos generales para la aparamenta de media tensión (condiciones de servicio, coordinación del aislamiento, ensayos).
• IEC 62271-100 - interruptores de corriente alterna de más de 1 kV (clases de corte, parámetros de corrientes de cortocircuito, ciclos de ensayo).
• IEC 62271-102 - seccionadores y seccionadores de puesta a tierra (corte visible, enclavamientos, resistencia mecánica).
• IEC 62271-200 - aparamenta con envolvente metálica hasta 52 kV (clasificación, compartimentos, arco interno IAC, protección IP).
• IEC 60529 - grados de protección de las envolventes (código IP para puertas, compartimentos y órganos de mando).
• En digitalización: IEC 61850 - comunicaciones a nivel de subestación/proceso (opcional).

Colaboración con contratistas y alianzas

Estamos abiertos a la cooperación con empresas contratistas, fabricantes de equipos eléctricos, integradores de control/SCADA e inversores interesados en producir/localizar soluciones análogas. Formatos de colaboración: licenciamiento del paquete de documentación técnica con acompañamiento de autor; lote piloto conjunto con posterior fabricación en serie; montaje OEM de carros extraíbles bajo su marca; fabricación contractual de conjuntos específicos (obturadores, chasis, adaptadores de contactos, accionamientos de enclavamientos). Proporcionamos recomendaciones tecnológicas sobre preparaciones/mecanizado, cuadro de tolerancias y ajustes, plantillas de alineación, requisitos de recubrimientos/pintura, rutas de proceso y listas de verificación de control.

Documentación ofrecida

La documentación se configura para cada proyecto e incluye: planos de conjunto del carro extraíble; especificaciones (BOM) con normas de consumo; esquemas de conexiones secundarias y cuadernos de cables; esquemas de enclavamientos mecánicos y eléctricos; instrucciones de montaje/ajuste del sistema de contactos; programas y métodos de ensayo (dieléctricos, funcionales, verificación de enclavamientos, comprobación de distancias de aislamiento); documentos de explotación (pasaporte, manual, listas de repuestos); modelos 3D y DXF planos para CAM. Formatos: DWG/DXF, PDF, DOCX, XLSX; 3D - STEP/Parasolid; bajo acuerdo - SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), eDrawings.

Fases de ejecución

1. Inspección del conjunto de celdas K-104 y recopilación de datos (nominales, corrientes de cortocircuito, esquemas, barras/cables, dimensiones, estado).
2. Ingeniería de la disposición del carro extraíble, selección del interruptor y enclavamientos, acuerdo de la solución tipo.
3. Fabricación de chasis/obturadores/adaptadores, preparación de arneses secundarios, marcado y control de calidad.
4. Pruebas de fábrica del carro e interruptor (dieléctricas, funcionales, verificación de enclavamientos).
5. Suministro/montaje en sitio, ajuste del sistema de contactos, verificación de recorridos/esfuerzos, actualización del etiquetado.
6. Puesta en servicio, formación del personal, entrega de documentación de explotación y repuestos.
7. Servicio: mantenimiento reglamentario, monitorización de vida útil, suministro de repuestos y paquetes de modernización.

Eficiencia económica y plazos

Frente a la sustitución completa de la aparamenta, el retrofit permite reducir costes de capital directos y gastos indirectos asociados a largos periodos fuera de servicio, desmontajes, obras y nueva certificación de locales. En un proyecto tipo, la cuota de activos reutilizados (estructura metálica, barras, cables, cimentaciones, puertas) supone el 60–80 % del coste de un conjunto nuevo, lo que reduce directamente el TCO. El plazo de puesta en servicio de un alimentador tras recibir los conjuntos oscila desde varias horas hasta 1–2 turnos (según la opción elegida y el número de verificaciones).

Preguntas frecuentes

¿Se pueden mantener las entradas de corriente/contactos tipo tulipán antiguos? En la mayoría de los casos se utiliza un juego nuevo de grupos de contacto, compatibles con la barra de la K-104, lo que incrementa la estabilidad de la presión de contacto y reduce el calentamiento.
¿Son compatibles los nuevos interruptores con los enclavamientos de puerta/puesta a tierra? Sí, los enclavamientos se ajustan a la cinemática y a los interbloqueos originales; si es necesario se suministran mecanismos nuevos con llaves.
¿Cómo se documentan los ensayos? Se realizan pruebas de fábrica (dieléctricas, funcionales) y de recepción en sitio; la lista y el alcance -según el plan de pruebas. Al elegir un «retrofill» de fábrica, parte de las verificaciones quedan cubiertas por los ensayos de tipo del fabricante.

Ventajas de trabajar con nosotros:

- No es necesario mantener un equipo de ingeniería altamente especializado. 
- Recibirá un paquete de documentación del producto a fabricar con el que podrá trabajar un ingeniero de cualificación media.
- No es necesario fabricar prototipos: nuestra experiencia permite lanzar directamente lotes de serie con éxito.
- Trabajando con nuestra documentación, su personal recibirá asesoría sobre todos los matices de la sustitución del carro extraíble en la K-104.

Para información adicional sobre la sustitución del carro extraíble de la K-104 (retrofit), diríjase a: inbox@proekt-energo.com

PDF - Descargar información técnica sobre la sustitución del carro extraíble K-104