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

Elemento extraíble para aparatos de distribución K-26 (K-XXVI)

K-26 (K-XXVI) - sustitución del carro extraíble (retrofit)

El retrofit del carro extraíble para KRU K-26 (K-XXVI) es una modernización de celdas de distribución de media tensión 6–10 kV mediante la sustitución de equipos obsoletos por soluciones actuales (interruptores de vacío o SF6, mecanismos adaptados, nuevos interbloqueos) sin intervenir en la obra civil ni sustituir el armazón de la celda. Este enfoque permite incrementar rápidamente la fiabilidad y la seguridad del cuadro, reducir los costes de explotación y minimizar el tiempo de indisponibilidad. En el retrofit se conservan las acometidas de cables existentes, los puentes de barras, la cimentación y la mayor parte de las estructuras metálicas, algo especialmente valioso cuando existen ventanas de parada limitadas y altos requisitos de continuidad de servicio.

Finalidad y ámbito de aplicación

El objetivo de la modernización es prolongar la vida útil de las celdas K-26/K-XXVI y alinearlas con los requisitos actuales de fiabilidad operativa, seguridad eléctrica y mantenibilidad sin sustituir el KRU completo. La sustitución del carro extraíble resuelve tareas clave:

  • Asegurar la capacidad de maniobra requerida en redes de 6/10 kV con neutro aislado o compensado mediante interruptores de vacío con vida útil de conmutación de decenas de miles de ciclos, poder de corte estable y elevada resistencia a la contaminación.
  • Reducir riesgos y costes de explotación al eliminar el aceite, disminuir operaciones de mantenimiento, unificar repuestos y emplear cámaras de corte “sealed-for-life”.
  • Elevar el nivel de seguridad del personal gracias a interbloqueos modernos, obturadores, indicadores de presencia de tensión y la opción de alcanzar categorías LSC/PM/PI y medidas de limitación de los efectos del arco interno.
  • Unificar la flota de interruptores - migración a series tipificadas (vacío 6/10 kV con mecanismo de muelles motorizado o electromagnético) con amplia presencia en el mercado y soporte de servicio accesible.
  • Minimizar paradas del proceso - el retrofit se diseña para “encajar” en K-26, respetando geometrías de guías y sistemas de contacto, lo que permite ejecutar la sustitución por etapas y en ventanas cortas.

Ámbitos de uso: subestaciones de redes y centrales, centros de distribución de grandes industrias (metalurgia, química, oil&gas, minería, cemento y materiales), infraestructuras de transporte (metro, subestaciones ferroviarias), centros de datos, terciario y servicios públicos. El retrofit se aplica allí donde operan celdas K-26/K-XXVI y sus variantes, así como paneles de otros fabricantes compatibles por dimensiones de conexión.

Datos técnicos (rangos típicos para K-26)

ParámetroValor/rangoComentarios
Tensión nominal, kV 6; 10 Tensión máxima de servicio 7,2/12 kV
Corriente nominal de barras principales, A 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150 Según interruptor y barras
Corriente nominal de las barras, A 1250; 1600; 2000; 2500; 3150 Según proyecto del cuadro
Corriente térmica de corta duración, kA/3 s 20; 25; 31,5 Según IEC 62271-100/-200
Corriente dinámica soportada, kA (pico) 51; 64; 81 Depende de la ejecución de los conductores
Tipo de interruptor De vacío (preferente) / SF6 Mecanismo de muelles motorizado / electromagnético
Obturadores Particiones metálicas/aislantes Clase PM o PI (según proyecto)
Seccionador de puesta a tierra Mecánico, accionamiento manual/motor Conforme a IEC 62271-102
Condiciones de servicio EN/IEC 60721-3-3 (interior), -5…+40 °C / -25…+40 °C* *con resistencias anticondensación; altitud ≤1000 m
Grado de protección IP31…IP41 (típico) Según proyecto del local y ventilación
Circuitos auxiliares, V CA 220; CC 110/220 Conexiones enchufables / bornas
Indicación Posiciones ON/OFF, servicio/prueba, PUESTA A TIERRA Indicadores ópticos de presencia de tensión
Documentación DWG/DXF, STEP/Parasolid, especificaciones Juego completo para fabricación/montaje

Condiciones de servicio

Las celdas modernizadas mantienen el acondicionamiento climático del KRU original (por regla general, EN/IEC 60721-3-3 para instalación en interior) y están destinadas a operar a altitudes de hasta 1000 m s.n.m. Rangos típicos de temperatura: de -5 °C a +40 °C (sin calefactores) y de -25 °C a +40 °C (con calefactores en el compartimento de relés). Humedad relativa admisible hasta el 95 % a 25 °C sin condensación. Para emplazamientos por encima de 1000 m, así como en ambientes con polvo, vibraciones, aerosoles y condensación, se ofrecen ejecuciones especiales: aumento de líneas de fuga y distancias en aire, recubrimientos hidrófobos en conductores, sellado de entradas, calefacción y ventilación locales de compartimentos, desecantes y organización de ventilación dirigida. El proyecto incluye ajustes de niveles de aislamiento y de ajustes de protección y automatización teniendo en cuenta la reducción de la presión atmosférica y factores climáticos no estándar.

Desde el punto de vista de CEM (compatibilidad electromagnética) y la inmunidad a perturbaciones se consideran las condiciones locales: presencia de variadores de frecuencia, hornos de arco, fuertes corrientes de arranque. Tras la inspección se prevén filtros adicionales, elementos de ferrita, apantallamiento de circuitos secundarios y redundancia de alimentación de servicios auxiliares (CA/CC) con lógica fail-safe y diagnóstico del estado de baterías.

Disposición y soluciones constructivas

El retrofit K-26 se realiza según uno de tres escenarios base, seleccionados para las condiciones de la planta y las ventanas de parada:

  • 1) Sustitución del interruptor en el carro existente. Se suministra un kit de adaptación (soportes, placas intermedias, eje/acoplamiento del mecanismo, adaptadores rígidos/flexibles de barras), se restauran y verifican interbloqueos mecánicos, se reubica/sustituye el conector de circuitos secundarios y se revisan obturadores y rodillos. Pros: coste mínimo y puesta en servicio por etapas; contras: dependencia del estado del carro y de las guías, mayor tiempo de intervención.
  • 2) Sustitución completa del carro por uno nuevo. Se suministra un nuevo carro con interruptor instalado e interbloqueos preajustados, geométricamente compatible con las guías originales, contactos tipo tulipa y finales de carrera. El carro antiguo puede conservarse como reserva. Ventajas: puesta en servicio rápida, calidad de montaje controlada, mínimas modificaciones en la celda, posibilidad de unificar parque.
  • 3) Módulo de fábrica («OneFit» / «plug-in»). Incluye carro, interruptor, obturadores, mecanismos de aproximación (sin-fín/palancas), accionamientos, regletas de bornes, plaquetas e instrucciones. El módulo supera ensayos tipo en fábrica y dispone de interfaces unificados para K-26, garantizando plazos de montaje previsibles, repetibilidad de calidad y menor puesta en marcha in situ.

En los suministros se emplean interruptores de vacío de fabricantes líderes (p. ej., series ZN63A/VS1, BB/TEL, BBR-10, Evolis, 3AH y otros según proyecto). La elección del modelo depende de la corriente nominal y el poder de corte, del tipo de mecanismo (muelles motorizado/electromagnético), de la vida útil y de las condiciones de servicio. Cuando es necesario se incluyen transformadores de intensidad/tensión, detectores de arco, armario de protección, terminales de protección y automatización, modernización de circuitos de transferencia automática (ATS), integración con SCADA/telecontrol, instalación de indicadores de presencia de tensión, así como señalización óptica y relés modulares programables.

Las adaptaciones constructivas comprenden: restauración o sustitución de interbloqueos mecánicos (prohibición de extraer con el interruptor conectado, prohibición de conectar con el carro extraído, cierres entre puertas), ajuste de obturadores y su sincronización con el recorrido del carro, instalación de guías y topes, revisión del sistema de contactos (tulipa, cuchillas), incorporación de indicadores ópticos de presencia de tensión en las acometidas y sustitución de pasatapas cuando procede. Se realiza el marcado conforme a la normativa vigente y a las normas actuales de seguridad, y se trazan los circuitos secundarios entregando la documentación esquemática actualizada.

Seguridad

El retrofit K-26 está orientado a elevar la protección del personal y del equipo. Se implementan las siguientes medidas:

  • Restauración e instalación de nuevos interbloqueos mecánicos con enclavamientos (extracción sólo con el interruptor abierto y el seccionador de puesta a tierra conectado, llaves en mecanismos y puertas, posiciones «prueba/servicio»).
  • Obturadores (particiones metálicas o aislantes) que evitan el acceso a partes activas con el carro retirado, con clase de segregación PM o PI según configuración.
  • Indicación y diagnóstico: indicadores visuales de posiciones (ON/OFF, servicio/prueba, PUESTA A TIERRA), indicadores ópticos de presencia de tensión en acometidas, control de posición del seccionador de tierra y detectores de sobrecalentamiento en uniones, según proyecto.
  • Medidas para limitar los efectos del arco interno (opcional): canales de despresurización de gases, refuerzo de paneles y puertas, guías de arco en compartimentos, protección rápida de corriente/arco (incl. con sensores ópticos), selección de categoría de accesibilidad e IAC (A, AF, AFLR) según requisitos del emplazamiento.

Todas las soluciones se alinean con los requisitos de las normas vigentes y de las instrucciones de fábrica. Según proyecto se alcanzan objetivos de Loss of Service Continuity (p. ej., LSC2B) y clase de particiones (PM/PI), así como parámetros objetivo de IAC (A, AF, AFLR) dentro de las posibilidades constructivas de la celda y del local.

Opciones de suministro

Los kits de retrofit se fabrican en varias opciones para adaptarse al parque instalado y al presupuesto:

  • Básico - sustitución del interruptor con kit de adaptación mecánica y restauración de interbloqueos. Previsto cuando el estado del carro y las guías es satisfactorio y los plazos de obra son ajustados.
  • Estándar - suministro de un nuevo carro (unidad extraíble) con interruptor instalado, conjunto de obturadores y conectores secundarios. Recomendado para celdas típicas sin grandes modificaciones históricas.
  • Ampliado - módulo de fábrica “llave en mano” (carro, interruptor, obturadores, accionamientos, regletas, plaquetas e informes de fábrica). Minimiza trabajos en campo y acorta la puesta en servicio; idóneo para sustitución masiva.
  • Especial - para condiciones severas (ambientes agresivos, polvo, vibraciones, altitud >1000 m, alta humedad), con aislamiento reforzado, sellados, recubrimientos adicionales y kits climáticos, además de la adaptación de protección y automatización a los requisitos del proceso.

Conformidad normativa

Las soluciones de retrofit y la documentación están orientadas a cumplir los requisitos actuales de normas internacionales y europeas, según alcance:

  1. IEC 62271-200 - Aparamenta con envolvente metálica de CA 1–52 kV (LSC/PM/PI, compartimentación y arco interno).
  2. IEC 62271-100 - Interruptores automáticos de corriente alterna de media tensión (capacidad de maniobra, T100s/T100a, vida útil).
  3. IEC 62271-102 - Seccionadores y seccionadores de puesta a tierra de CA.
  4. IEC 62271-1 - Prescripciones comunes para aparamenta de media tensión (condiciones de servicio, niveles de aislamiento).
  5. EN/IEC 60721-3-3 - clases ambientales para instalaciones en interior (sustituye a referencias GOST 15150 U3).
  6. IEC/EN 60071-1/-2 - coordinación de aislamiento (según proyecto).

Economía, plazos y riesgos típicos

La práctica demuestra que el retrofit K-26 resulta notablemente más económico que la sustitución integral del KRU y obras asociadas: no requiere desmontar acometidas ni puentes de barras, se preservan dimensiones y conexiones, y se reduce el paro del proceso. Riesgos típicos - desgaste oculto de guías/obturadores y contactos, suciedad en compartimentos, modificaciones no estándar antiguas, inexactitudes en planos. Estos riesgos se mitigan con una inspección previa (mediciones, fotolog), fabricación de útiles y plantillas, verificaciones en banco en fábrica, asistencia a la puesta en marcha en planta y control de calidad mediante check-lists. En suministros seriados se emplean kits tipificados para acelerar la logística y unificar repuestos.

Comparativa de opciones de retrofit

OpciónPlazosIntervenciónCosteVentajasRiesgos
Sustitución del interruptor en el carro existente Más larga Media Bajo Mínimo suministro Dependencia del estado del carro/guías
Carro nuevo Rápidos Baja Medio Compatibilidad, repetibilidad, el antiguo queda en reserva Requiere medición precisa de la celda
Módulo «OneFit» Muy rápidos Mínima Medio/alto Ensayos tipo, interbloqueos preajustados Necesaria definición temprana en proyecto

Colaboración con socios y contratistas

Invitamos a fabricantes de aparatos, empresas de mecanizado y calderería, integradores de protección y automatización, ingenierías y empresas de puesta en marcha, así como a inversores interesados en producir kits de retrofit para el parque de celdas K-26. Son posibles diversos formatos: licencia de fabricación con nuestra documentación, cooperación en mecanizado y pintura, alianzas OEM para interruptores, proyectos piloto conjuntos en instalaciones del cliente, localización de subconjuntos y posterior certificación. Acompañamos en todas las etapas - desde la selección de equipos y especificaciones hasta la organización de ensayos en banco y de recepción.

Documentación ofrecida

- Paquete preliminar para licitaciones: alcance de suministro, cuestionarios técnicos, relación de normas aplicables, listas de cables y conectores, esquemas unifilares y funcionales.
- Planos de fabricación, especificaciones, modelos 3D (STEP/Parasolid), instrucciones de montaje, guías de cableado, esquemas de circuitos secundarios (DWG/DXF), relación de calibres, útiles y plantillas de control.
- Conjunto para fabricar el carro extraíble en su planta o producir en cooperación: mecanizado, plegado, soldadura, pintura, montaje, ensayos, embalaje y preservación. Si es necesario - selección de subcontratistas para operaciones críticas (pintura en polvo, galvanizado, recubrimientos aislantes).
- Adaptación del expediente a los requisitos del proyecto: dimensiones de la celda concreta, estado real de guías y contactos, conectores utilizados y tipo de interruptor, requisitos de protección y automatización, SCADA y telemando, normativa local de seguridad industrial y reglamentación eléctrica.

Ventajas de trabajar con nosotros

- No necesita mantener un equipo de ingeniería altamente especializado: recibirá un expediente completo con el que podrá trabajar un ingeniero de cualificación media.
- No se requieren prototipos: nuestra experiencia y la unificación de subconjuntos permiten lanzar serie de inmediato tras la conformidad técnica y el montaje de control.
- Asesoramos en todos los matices de la sustitución del carro extraíble KRU K-26 (K-XXVI), incluida la selección del interruptor, adaptadores de contacto, conectores de circuitos secundarios, protección y automatización, y ensayos.
- Ayudamos con la cooperación industrial (estructuras metálicas, pintura, partes conductoras, conjuntos de cables), suministramos plantillas, formamos a montadores y comisionistas. En suministros en serie aseguramos safety-stock de componentes críticos.

Para más información sobre la sustitución del carro extraíble KRU K-26 (K-XXVI) (retrofit), contacte: inbox@proekt-energo.com

PDF - Descargar información técnica sobre la sustitución del carro extraíble KRU K-26 (K-XXVI)

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