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

VNA-10 Interruptor-seccionador bajo carga (autogás)

Finalidad y ámbito de aplicación

Los interruptores-seccionadores bajo carga de la serie VNA-10 (VNA-10/400; VNA-10/630) están destinados a la maniobra operacional bajo carga de tramos de circuitos eléctricos trifásicos de 6 (10) kV, 50 Hz, así como al puesta a tierra segura de los tramos desconectados mediante cuchillas de puesta a tierra integradas. El equipo pertenece a la clase de aparamenta de media tensión con cámara de autoextinción (autogás), lo que garantiza la apertura fiable de corrientes de servicio y corrientes de magnetización de transformadores de potencia, con dimensiones compactas y un coste de propiedad moderado.

Lugares típicos de aplicación: centros de transformación prefabricados (KTP), celdas/cámaras ensambladas (KSO), aparamenta de distribución (KRU) y centros de distribución de 6–10 kV. En celdas de ZRU y KRU, los interruptores bajo carga VNA-10 se usan para seccionar barras, conectar y desconectar alimentadores, reservar feeders, desconectar transformadores de potencia (a menudo como solución «interruptor-seccionador bajo carga + fusibles de media tensión»), así como para maniobras operativas en redes de plantas industriales, infraestructuras municipales, minería, petróleo y gas, complejos agrarios y nodos logísticos.

Gracias a las dimensiones de conexión unificadas y a las variantes de ubicación del accionamiento (mano izquierda/derecha), el VNA-10 es igual de cómodo para obra nueva y para la modernización de aparamenta existente. Instalados en armarios KSO/KRU, los interruptores garantizan corte visible e indicación de posiciones, lo que simplifica la explotación con permisos de trabajo y aumenta la seguridad del personal. La posibilidad de equipar contactos auxiliares de señalización «CON/ABR/TIERRA» permite integrar el equipo en sistemas de telecontrol, SCADA/DCS y PAC, proporcionando monitorización y escenarios de servicio a distancia.

El ámbito de uso incluye: celdas de entrada y seccionamiento, líneas salientes de cables y aéreas de 6–10 kV, celdas de transformador en subestaciones de redes de distribución, subestaciones tecnológicas de instalaciones industriales, nodos de esquemas de bypass durante trabajos de mantenimiento, así como emplazamientos con mayores requisitos de resiliencia y simplicidad de mantenimiento. A diferencia de los seccionadores, el interruptor bajo carga está diseñado para maniobrar con carga de forma segura, lo que reduce el tiempo de conmutación, disminuye los riesgos de interrupción a los usuarios y reduce la necesidad de recurrir a aparatos de conmutación adicionales.

Condiciones de servicio

El interruptor-seccionador bajo carga VNA-10 está destinado a instalación interior y se suministra para condiciones ambientales conforme a EN/IEC 60721-3-3 (ubicaciones protegidas; equivalente a U2). Este desempeño implica explotación en interiores o bajo marquesina con ventilación natural; la construcción de la celda debe evitar la condensación sobre partes activas. En condiciones típicas de servicio se garantiza un funcionamiento estable ante polvo, aerosoles industriales y variaciones de temperatura propias de la aparamenta de distribución. Para regiones con alta humedad y fuertes oscilaciones térmicas diarias, se recomienda prever calefactores y sistemas de control del microclima dentro del armario.

El equipo está diseñado para soportar esfuerzos mecánicos y térmicos que se producen durante maniobras normales de conexión/desconexión bajo carga, durante el paso de corrientes de cortocircuito dentro de los límites de soporte declarados (véase la tabla de datos técnicos), así como al conmutar corrientes de magnetización de transformadores de potencia y corrientes de carga de cables. Se permite su uso en redes con neutro aislado o compensado (mediante reactor de arco), así como en redes con puesta a tierra del neutro mediante resistencia, siempre que se cumplan los requisitos del proyecto y de la documentación de explotación.

La disposición de los armarios con VNA-10 garantiza una explotación segura durante maniobras operativas regulares. Se especifica por separado la implementación de medidas contra condensación, polvo y objetos extraños, así como medidas organizativas de seguridad: presencia de rótulos de advertencia, enclavamientos de puertas, uso de candados y portatarjetas personales en el marco de los procedimientos LOTO. En emplazamientos con mayor vibración o golpes (por ejemplo, cerca de grandes equipos tecnológicos) se prevén elementos de fijación reforzados y un reglamento de verificación periódica del apriete de uniones roscadas.

Datos técnicos

Tensión nominal, kV 10
Tensión máxima de servicio, kV 12
Corriente nominal, A 400; 630
Corriente térmica soportada (3 s), kA 20
Corriente dinámica soportada (1 s), kA 51
Vida mecánica de la cadena principal, ciclos 2000
Condiciones ambientales (EN/IEC 60721-3-3; interior, ubicaciones protegidas)  equivalente a U2

Disposición y soluciones constructivas

La construcción del VNA-10 es tripolar, con corte visible y cámara de autoextinción (autogás). Los conjuntos del equipo incluyen: bastidor base soldado (zócalo), aisladores pasantes, contactos móviles y fijos de la cadena principal, cuchillas conductoras conmutadoras, cámaras de extinción fabricadas con material polimérico gasógeno, nodos de fijación y regulación, mecanismo de enclavamientos, así como elementos que permiten montar las cuchillas de puesta a tierra y su fiabilidad cinemática con el accionamiento. Las superficies de contacto están realizadas en aleaciones de cobre con recubrimiento endurecido, lo que asegura baja resistencia de paso y alta resistencia a la erosión en maniobras repetidas.

El principio de autoextinción se basa en el uso de los gases liberados por las paredes de la cámara de extinción durante el arco. El gas generado desplaza y enfría intensamente el plasma, favorece la desionización del entrehierro y la rápida recuperación de la rigidez dieléctrica. Ello permite abrir de forma fiable corrientes de servicio y corrientes limitadas durante maniobras sin necesidad de medios de extinción complejos. La geometría de las cámaras y el perfil de los contactos están optimizados para dirigir el flujo de gas, reducir el desgaste y minimizar la sobrepresión en la zona de arco.

El equipo se equipa con accionamientos instalados por separado: manuales de muelle (ПР-10/ПРБД-10) o motorizados para mando a distancia. Existen ejecuciones con accionamiento a la izquierda (VNA-Л) o a la derecha (VNA-П), lo que facilita la compatibilidad con puertas de celda existentes, entradas de cables y disposición de equipos adyacentes. La cinemática del accionamiento prevé la acumulación de energía antes de la operación y su liberación rápida en el momento de la conmutación, reduciendo el tiempo de arco y la carga térmica sobre los contactos. Para la integración en PAC y SCADA/DCS están disponibles microinterruptores de final de carrera que proporcionan contactos secos para las posiciones «CON/ABR/TIERRA».

Para facilitar el servicio, la construcción prevé acceso a las cámaras de extinción y al sistema de contactos por la parte frontal de la celda con un volumen mínimo de operaciones de desmontaje. Los nodos de regulación tienen marcas base; las cartas de tolerancias y los pares de apriete se indican en la documentación de explotación. Las dimensiones de conexión y el perfil del sistema de barras se corresponden con soluciones usuales de KSO/KRU; si es necesario, se suministra un juego de adaptadores para compatibilizar con planos de conexión y distancias interfas no estándar. Para el uso conjunto con fusibles de media tensión se prevén entradas de cables y soportes en la celda de protección del transformador.

Seguridad y enclavamientos

La seguridad del personal se garantiza mediante varios niveles de protección. Los enclavamientos mecánicos impiden el cierre de la cadena principal con la puesta a tierra enclavada y previenen el paso a la posición «TIERRA» con la cadena principal conectada. Cerraduras electromecánicas y contactos de bloqueo de puertas impiden abrir el armario en presencia de tensión o con el equipo sin posición fijada. Se prevén ubicaciones para candados y rótulos de advertencia al realizar trabajos con permisos. El corte visible y la indicación clara de posiciones en el panel del accionamiento mejoran la identificación del estado.

En el suministro y en la documentación de explotación se describen los procedimientos de verificación de los enclavamientos, la periodicidad del mantenimiento y los requisitos al personal. La señalización de posiciones y la posibilidad de integración en SCADA/DCS permiten organizar control remoto, evitando acciones erróneas durante maniobras operativas. La resistencia mecánica de aisladores, barras y conjuntos de fijación se comprueba en ensayos de fábrica y de recepción, lo que asegura el cumplimiento de los requisitos de seguridad eléctrica y mecánica durante todo el ciclo de vida del equipo.

Opciones y accesorios

Opción Descripción Finalidad
Contactos de señalización Contactos secos CON/ABR/TIERRA Integración en PAC/SCADA
Ventanas de inspección Inserciones transparentes en puertas de la celda Corte visible del circuito
Accionamiento motorizado Mando a distancia Operaciones sin entrar en ZRU
Juego de fusibles Tipo y calibre según proyecto Protección de transformadores
Juego de adaptadores de barras Placas de transición, pletinas Modernización de KSO existentes

Conformidad con normas

  • IEC 62271-103 - interruptores-seccionadores bajo carga de media tensión. Requisitos generales y métodos de ensayo.
  • IEC 62271-102 - seccionadores y seccionadores de puesta a tierra (requisitos para los conjuntos de puesta a tierra).
  • IEC 62271-1 - disposiciones generales para aparamenta y equipos de media tensión.
  • IEC 62271-200 - aparamenta de envolvente metálica (1–52 kV), requisitos aplicables a las celdas donde se instalan interruptores bajo carga.
  • EN/IEC 60721-3-3 - condiciones ambientales para instalación interior en ubicaciones protegidas (equivalente práctico a U2 para clima/emplazamiento).
  • Ensayos dieléctricos conforme a IEC 62271-1 e IEC 62271-200.

Colaboración con contratistas y socios

Invitamos a colaborar a fabricantes de equipos eléctricos, contratistas de suministro/instalación eléctrica, integradores SCADA/DCS, empresas de servicio, así como a inversores interesados en la localización de la producción de los interruptores bajo carga VNA-10. Aseguramos un ciclo completo de cooperación: auditoría del pliego técnico, adaptación de la documentación de diseño a su parque de equipos, selección de materiales y componentes, elaboración de hojas de ruta e instrucciones de control de calidad, formación del personal y acompañamiento del arranque de la producción en serie. A petición, organizamos la fabricación de conjuntos en plantas externas (mecanizado, galvanotecnia, plásticos, estampación) con control de entrada e inter-operacional, y realizamos ensayos de recepción conforme al programa y método del proyecto.

Documentación ofrecida

Proporcionamos un paquete de documentación para la fabricación de VNA-10/400 y VNA-10/630 en su empresa: especificaciones, planos de conjunto, modelos 3D, listas de suministros comerciales, cartas de engrase y regulación, esquemas eléctricos y cinemáticos, instrucciones de montaje y ajuste de enclavamientos. Formatos disponibles: DWG/DXF (AutoCAD), SLDPRT/SLDASM (SolidWorks), Parasolid (x_t/x_b), STEP, PDF. Si es necesario, realizamos la adaptación a KSO/KRU concretos, la verificación de compatibilidad de dimensiones de conexión, el cálculo de cargas de barras, y recomendaciones sobre presiones de contacto y pares de apriete. Si no planea fabricar por su cuenta ciertos conjuntos y piezas, le ayudamos a colocar su producción en empresas verificadas; en su planta quedarán el montaje, la regulación, los ensayos y el embalaje.

Vida útil y mantenimiento

Vida mecánica hasta la primera reparación mayor - no menos de 2000 ciclos; intervalo entre reparaciones - no menos de 1000 operaciones. Se recomienda mantenimiento reglamentario según el manual: inspección visual de conjuntos, verificación del estado de las cámaras de extinción, control de carbonización en superficies de contacto, limpieza de la aislación, engrase de pares deslizantes, verificación y ajuste de enclavamientos, control del apriete de fijaciones, verificación del funcionamiento de finales de carrera. Para un funcionamiento estable es importante respetar los pares de apriete y presiones de contacto indicados en la documentación tecnológica.

Ventajas de trabajar con nosotros:

- No es necesario mantener una amplia plantilla técnica: recibirá un paquete de documentación estandarizado con el que podrá trabajar un ingeniero de cualificación media.
- Puesta en marcha de la producción en serie sin una larga etapa de prototipos: utilizamos soluciones probadas y conjuntos típicos con explotación industrial.
- Acompañamiento consultivo en todas las etapas: desde la compra de materiales y componentes hasta la puesta a punto, formación del personal y realización de ensayos de recepción con emisión de protocolos.

Para información adicional sobre los interruptores bajo carga VNA-10: inbox@proekt-energo.com

…y como es sabido, un error cometido en el diseño del producto se traduce en costes diez veces mayores en fabricación y cien veces mayores en explotación. Una documentación de calidad y una cooperación competente son la clave del funcionamiento fiable de la red de 6–10 kV.

PDF - Descargar información técnica de los interruptores bajo carga VNA-10.

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