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MANUAL DE FICHAS TECNICAS
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CUCHILLAS SECCIONADORAS TRIPOLARES
TIPO ABIERTAS DE ACCIONAMIENTO BAJO CARGA
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FEBRERO 2002
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1. ESPECIFICACION. ANSI C37.30-1971, ANSI C37.32-1972, ANSI C37.35-1976, ANSI C37.371979, ANSI/ASTM A153-82.
2. CARACTERISTICAS DEL MATERIAL.
La base del interruptor tripolar, el eje principal y la tubería de accionamiento de 1½” de diámetro,
junto con su mecanismo estarán hechos de acero galvanizado en caliente.
Los aisladores deberán ser tipo columna, y se fabricarán de porcelana procesada en húmedo de
buen grado comercial, y serán lo suficientemente fuertes como para soportar las fuerzas magnéticas
producidas por los valores de corriente momentánea nominales del interruptor, mostrados en la tabla
4 de características eléctricas.
Las cuchillas conductoras del interruptor y las terminales de conexión, así como cualquier otra parte
conductora deberá ser hecha de cobre duro (hard drawn).
Los conectores mecánicos para las terminales de las cuchillas, en caso de que sean provistos junto
con la cuchilla deberán ser de bronce estañado, tipo grapa de canal paralelo y de 2 pernos de acero
galvanizado en caliente. Estos aceptarán desde cobre calibre 4/0 AWG hasta 500MCM.
Todas las superficies de contacto deberán ser de plata a cobre en el caso de que la cuchilla sea de
600 amperios continuos, y de plata a plata cuando éstas sean de 900 amperios.
3. DIMENSIONES SUGERIDAS.
Las dimensiones y características sugeridas para las cuchillas de accionamiento bajo carga deberán
estar acordes a las de la figura 1, y 2; y a la tabla 1.
Tabla 1
Dimensiones Sugeridas Para Interruptores Tripolares de Accionamiento Bajo Carga
DIMENSIONES (Pulg)
VOLTAJE
NOMINAL
(KV)
A
B
C
D
E
F
G
H
25
114
5½
41
18
35 ½
17 1/8
23 ½
5 7/8
I
J
K
L
24 ¼ 22
6
2
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I
H
VISTAS LATERAL Y FRONTAL
J
G
L
K
11 - ½"
F
B
C
D
E
A
Figura 1
Cuchilla Seccionadora Tripolar de Accionamiento Bajo Carga
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INTERRUPTOR CORTA ARCO
AGUJEROS DE MONTAJE P/PERNO DE ø 3/4"
DIRECCION DE APERTURA
DE LA CUCHILLA
ARGOLLA PARA
LEVANTAMIENTO
ARGOLLA PARA
LEVANTAMIENTO
CRUCERO DE ACERO DE 4" x 4"
SECCION UNIVERSAL DE ACERO
GUIA BASE INTERMEDIA
(UNA REQUERIDA CADA 10´)
ACOPLAMIENTO DE TUBERIA DE 1 - 1/2"
CINTA DE ATERRIZAMIENTO
DE COBRE
MECANISMO DE SEGURIDAD
CON CANDADO
PIEZA TUBULAR DE CONTROL
DEL MECANISMO DE OPERACION
TORSIONAL DE APERTURA HORARIA
Figura 2
Mecanismo de Operación de la Cuchilla Seccionadora Tripolar
de Accionamiento Bajo Carga
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4. ACABADO.
La superficie entera de los aisladores, con excepción de la pieza de sujeción para el montaje,
deberá ser lisa y libre de imperfecciones. El aislador será de porcelana color gris cielo.
Todas las superficies de contacto deberán estar limpias y tendrán apariencia pulimentada. Cuando
metales diferentes formen una unión conductiva, deberá proveerse la adecuada protección contra la
corrosión química y galvánica.
Todos los contactos se ajustarán sin esfuerzos y tendrán presión adecuada y alineamientos
correctos.
Todos los mecanismos de operación estarán debidamente lubricados.
El crucero de soporte de las cuchillas deberá tener agujeros para poder realizar en estos el remate
de la línea. El galvanizado en caliente de estas piezas deberá efectuarse de acuerdo a las
especificaciones de la norma ANSI/ASTM A153 – 82 o mediante cualquier otro método de
galvanizado que cumpla con los requerimientos de tal norma en cuanto a adhesión, pureza y
espesor aplicable a la clase de material.
5. CONDICIONES AMBIENTALES DE DISEÑO.
5.1 Altura Máxima Sobre el Nivel del Mar.
Las cuchillas seccionadoras tripolares cubiertas bajo estas especificaciones deberán ser
diseñadas para operar a alturas máximas sobre el nivel del mar de 1000m (3300 pies).
5.2 Condiciones Diversas.
Estarán diseñadas para operar en regiones con un nivel isoceráunico de 125 días al año (de
tormentas con rayos).
Estarán diseñadas para resistir una velocidad de viento máxima de 100Km/h para cuando estén
en posición abierta o cerrada.
Deberán ser diseñadas para operar en ambientes de clima tropical, con valores promedio de
humedad relativa durante cualquier período de 24 horas del 79%, temperaturas ambiente desde 30° hasta 40°C, precipitaciones de 2000 mm/año y radiación solar de 654 W/m2.
Deberán diseñarse para operar bajo condiciones sísmicas equivalentes a 0.5g (5000 mm/seg2) de
aceleración horizontal y 0.4g (4000 mm/seg2) de aceleración vertical.
6. TEMPERATURAS MÁXIMAS PERMISIBLES.
Las temperaturas máximas permisibles para los seccionadores de accionamiento bajo carga se
muestran en la tabla 2.
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Tabla 2
Limitaciones Térmicas Bajo Condiciones de Operación
LIMITACIONES TERMICAS PARA LAS CUCHILLAS SECCIONADORAS
DE ACCIONAMIENTO BAJO CARGA DE TIPO ABIERTO
PARTE DEL INTERRUPTOR
TEMPERATURA
MAXIMA
PERMISIBLE
(°C)
LIMITE DE ELEVACION DE
TEMP. A CORRIENTE
NOMINAL
(°C)
1
CONTACTOS AL AIRE
Cobre o aleación de Cobre
75
33
Cobre o aleación de Cobre a plata o
90
43
aleación de plata.
Plata, aleación de plata
105
53
UNIONES MECANICAS CONDUCTORAS
Cobre o Aluminio
90
43
Plata, Aleación de plata
105
53
TERMINALES CON CONEXIONES
EMPERNADAS
90
43
UNIONES SOLDADAS
105
53
OTRAS PARTES CONDUCTORAS
Cobre o aleaciones de cobre
105
53
Piezas de cobre duro
80
37
Piezas
de
aluminio
tratado
105
53
térmicamente
Pines y extremos superiores de los
110
57
aisladores
PARTES CONDUCTIVAS EN CONTACTO CON MATERIALES AISLANTES
Aislamiento clase 90°C
80
37
Aislamiento clase 105°C
95
47
Aislamiento clase 130°C
120
63
Aislamiento clase 155°C
145
80
Aislamiento clase 180°C
170
97
Aislamiento clase 220°C
210
123
2
PARTES NO ENERGIZADAS SUJETAS A CONTACTO DEL PERSONAL
Manejadas por el Operador
50
10
Accesibles al Operador
70
30
1: INCLUYE CONTACTOS ESTATICOS Y MOVILES QUE ENGANCHAN Y
DESENGANCHAN Y CONTACTOS CON MOVIMIENTO SIN DESENGANCHAR.
2: SE ASUME QUE TODAS LAS PARTES ACCESIBLES Y/O MANEJADAS POR EL
OPERADOR ESTARAN A TEMP. AMBIENTES QUE NO EXCEDEN LOS 40°C.
ANSI C37.30-1971 TABLA 3
7.
CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA ELECTRICO PRIMARIO.
En la tabla 3 se presenta un resumen de las características del sistema en que deberán operar los
seccionadores tripolares:
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Tabla 3
Características del Sistemas Eléctrico Primario
CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS
CARACTERISTICA
NIVEL DE VOLTAJE DEL SISTEMA
23 KV
VOLTAJE NOMINAL
23 KV rms
VOLTAJE MAXIMO
25.8 KV rms
PUESTA A TIERRA DEL
SOLIDAMENTE ATERRIZADO
NEUTRO
FRECUENCIA NOMINAL
60 HZ
NUMERO DE FASES/HILOS
¾
CORRIENTE DE
CORTOCIRCUITO
25 KA rms
TRIFASICA MAXIMA
DURACION NOMINAL DE
1 SEG.
FALLA
RELACION ENTRE LAS
REACTANCIAS DE
SECUENCIA CERO Y
SECUENCIA POSITIVA DEL
3 Xo/X1
SISTEMA
8.
CARACTERISTICAS ELECTRICAS DE LAS CUCHILLAS TRIPOLARES.
Las características eléctricas de las cuchillas tripolares serán las mostradas en la tabla 4.
Tabla 4
Caracteristicas Eléctricas de los Interruptores
VOLTAJES NO DISRUPTIVOS
VOLTAJE NIVEL BASICO
60 Hz Kv rms
DE
MAXIMO
HUMEDO
SECO
(10 Seg)
(1 MINUTO)
DE DISEÑO AISLAMIENTO
BIL (Kv)
(Kv)
25.8
150
60
70
CAPACIDAD
INTERRUPTIVA DE
CORRIENTE
SIMETRICA DE
CORTOCIRCUITO
(A VOTAJE MAX.)
(KA rms)
CORRIENTE
MOMENTANEA
(kA)
CORRIENTE
NOMINAL
(A)
16
40
900
ANSI C37.32-1972 TABLA 1
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9. CARACTERISTICAS DE LOS AISLADORES.
El material de fabricación será porcelana procesada en húmedo.
El BIL para los aisladores de paso y la distancia de fuga mínima de acuerdo a los voltajes
nominales del sistema se resume en la tabla 5.
Tabla 5
Características Eléctricas de los Aisladores de
Acuerdo a los Voltajes Nominales del Sistema
CARACTERISTICAS DE LOS AISLADORES
CARACTERISTICA
BIL
DISTANCIA DE FUGA MINIMA
VOLTAJE NOMINAL DEL SISTEMA
23 KV
150 KV
612 mm
10. CARACTERISTICAS DE DISEÑO.
Las cuchillas deberán presentar conductividad uniforme mediante el uso de barras de cobre duro,
las cuales formarán contactos estacionarios junto con las terminales de conexión al cable, de
modo que se reduzcan los puntos de intercambio de corriente a un mínimo.
Los contactos de cierre serán tipo línea, de alta presión, en los cuales la presión es tal que el
estrés en el material de cualquiera de las superficies de contacto está cercano al límite elástico del
material, de modo que la conducción esté en función de la presión y no del área.
La apertura de las cuchillas deberá ser lateral, con el objeto de permitir la utilización del espacio
superior para cualquier otro equipo.
Las características de los terminales deberán ser las especificadas en la tabla 6
Tabla 6
Características de los Terminales para los
Conectores Mecánicos de los Interruptores
ARREGLO Y TAMAÑO DE LOS PERNOS PARA LAS TERMINALES
CORRIENTE CONTINUA DIAMETRO DE NUMERO
DISTANCIA DE CENTRO A
NOMINAL
LOS PERNOS
DE
CENTRO ENTRE AGUJEROS
(Amps.)
Mm (Pulg)
PERNOS
Mm (Pulg)
400 – 600
12.7mm (½)
2
1,200 – 1,600 – 2,000
12.7mm (½)
4
44.5 mm (1 ¾) Paralelos a la
línea central del Interruptor
44.5 mm (1 ¾) Formando
un Cuadrado
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Todas las láminas y/o contactos sujetos a desgaste por arqueo podrán ser reemplazables.
El BIL de los aisladores deberá ser igual o superior al del interruptor.
Las cámaras de extinción del arco deberán recargarse mediante un sistema accionado por resorte,
de modo que la operación de cortar el arco sea independiente de la velocidad con que el personal
opere el interruptor y se eviten los daños o accidentes que podrían darse debido a vacilaciones en
el movimiento de operación.
Las cámaras de extinción del arco deberán recargarse inmediatamente después de romper el arco,
sin necesidad de que se cierren las cuchillas.
El interruptor deberá traer instalada una cámara de interrupción del arco en cada una de las tres
cuchillas.
La interacción entre el extintor de arco y las cuchillas deberá ser tal que al cerrarse la cuchilla, la
carga no deberá pasar a través del primero.
11. CARACTERISTICAS DEL ENSAMBLE Y DEL MECANISMO.
El mecanismo de accionamiento del interruptor, ya sea para apertura o para cierre, hará girar el
aislador de cada cuchilla unido al eje de accionamiento principal, con el objeto dar mayor eficiencia
y durabilidad al interruptor. Cada aislador giratorio tendrá en su base balineras de acero inoxidable.
El control manual del interruptor será de tipo torsional, y al operar realizará la apertura de las
cuchillas en sentido horario.
El crucero de soporte del interruptor se proveerá de ojos para la respectiva instalación de los
accesorios de remate (Clevis de extensión y/o aisladores de suspensión).
Cada interruptor seccionador deberá ser diseñado para instalación en poste, por lo que deberán
proveerse todos los accesorios de montaje adecuados inherentes a las figuras 1 y 2.
Todos los componentes de las cuchillas seccionadoras, así como su estructura de montaje,
deberán estar adecuadamente protegidos contra la corrosión y recubiertos con un acabado color
gris cielo, excepto las partes conductoras.
Deberán proveerse con un terminal para conexión a tierra, capaz de alojar conductores de cobre
desde #4 hasta 2/0 AWG.
Deberá contener un indicador del estado de los contactos (abierto/cerrado).
12. CARACTERISTICAS DEL CONTROL DE OPERACIÓN MOTORIZADO.
Cuando el interruptor sea accionado mediante un control motorizado, las características del
servicio propio de AC deberán ser las siguientes:
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Voltaje Nominal.……………………………. 120/240 V.
Variación de voltaje………………………… +/- 10%.
Fases / hilos…………………………………. 1 / 3.
Conexión del sistema……………..………. Monofásico.
Frecuencia.………………………………….. 60 Hz.
Cada interruptor deberá proporcionarse con su respectiva caja de control para intemperie y
montaje a poste, conteniendo la(s) batería(s) de 12V DC, cargador de baterías, motor de DC,
relés auxiliares, protección termomagnética del suministro de AC, bornera de conexiones, switch
de control LOCAL/REMOTO, heater y demás accesorios de control.
Este control deberá ser completamente tropicalizado, inmune al efecto del arco generado por el
seccionador, o cualquier otro disturbio del suministro eléctrico de AC.
La unidad de control y el encapsulado de cuchillas seccionadoras deberán estar diseñados para
ser controlados y operados vía remota, a través de un sistema SCADA, o localmente.
La unidad de control, deberá contar con relés auxiliares de 12 VDC, para los comandos remotos
de cierre y apertura. Estos deberán alambrarse hasta la bornera terminal, debidamente
identificados.
Deberá proveerse de un sistema de monitoreo, que inhabilite la operación de apertura y cierre,
cuando falle la operación en las cámaras de interrupción y una alarma para detectar dicho
problema.
El switch de control LOCAL/REMOTO deberá brindar el control para las operaciones locales, así
también para las operaciones remotas (cierre y apertura).
Se deberá proveer un cable de control para la interconexión de las señales desde el seccionador a
la bornera de conexiones en la caja de control.
El control será provisto de un terminal para conexión a tierra, con capacidad de alojar
conductor de cobre con rango desde #4 hasta 2/0 AWG.
un
13. MONTAJE Y TRANSPORTE.
El interruptor tripolar se instalará al poste mediante una placa de acero con agujeros para pernos
de ¾” de diámetro, diseñada para montar el interruptor al poste en una configuración
horizontal.
Todos los interruptores se proveerán completamente ensamblados, incluyendo sus aisladores, la
tubería de accionamiento horizontal y los accesorios de acero galvanizado.
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La tubería de accionamiento para cada interruptor tendrá 30 pies de longitud y vendrá en
secciones de 10 pies, las cuales se unirán mediante acoples que también serán proporcionados
por el fabricante. Además se proveerán las bases guías intermedias para su sujeción al poste.
El fabricante deberá asegurarse de que la porcelana, contactos, superficies móviles y mecanismos
de accionamiento no se dañen durante el transporte de las cuchillas montándolas firmemente
empernadas en paletas de madera.
14. CERTIFICADO DE ENSAYOS ELECTRICOS
El fabricante deberá suministrar certificado de ensayos y pruebas de laboratorio rutinarias.
Por cada unidad suministrar la siguiente información.
• Medidas físicas exteriores del ensamblaje completo.
• Especificaciones e instrucciones para la operación y mantenimiento.
15. MARCADO.
Cada cuchilla tendrá una placa de acero inoxidable con la siguiente información :
Nombre o marca del fabricante.
Tipo o número de identificación propio del fabricante.
Voltaje nominal y máximo de diseño.
Corriente nominal continua.
Corriente Momentánea.
Nivel básico de aislamiento.
Operaciones Mecánicas Nominales.
Carga Mecánica Nominal de los Terminales.
Documento con instrucciones de instalación y certificados de ensayos de
laboratorio.
Peso.
Año de fabricación.
Elaborado por:
Normas y Estándares CAESS.
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