6.4.- Interruptores neumticosEl proceso de extincin del arco en los interruptores en aire, se basa en la desionizacin natural de los gases por una accin enfriadora que incrementa la resistencia del arco.

Las ventajas principales de estos interruptores son:

No implican peligro de incendio. Su operacin es muy rpida y son apropiados para el cierre rpido. Capacidad de interrupcin es muy alta. La apertura de las lneas de transmisin sin carga o la de sistemas altamente capacitivos, no presenta mucha dificultad. Facilidad de acceso a sus contactos. Versatilidad de operacin y menor dao a los contactos. Comparativamente menor peso.Mientras que sus desventajas son que requiere de la instalacin de un sistema completo de aire comprimido, su construccin y montaje es mucho ms complicado derivado del elevado nmero de componentes que lo integran, el costo es elevado tanto en su inversin inicial como en su mantenimiento aparte requieren adiestramiento especializado para su mantenimiento, son ms sensibles al Rgimen de Elevacin del Voltaje Transitorio de Restablecimiento (RETTR), adems de ser muy ruidoso cuando efecta maniobras de apertura y cierre.

6.5.- INTERRUPTORES EN VACO

Existen diferentes clases de vaco: grueso o primario, medio, alto y ultra alto, y en cada caso, la presin es cada vez menor. Cada rgimen de vaco tiene un comportamiento diferente, y sobre todo, un cierto tipo de aplicaciones, que son las que hacen del vaco algo tan importante.

La alta rigidez dielctrica que presenta el vaco ofrece una excelente alternativa para apagar en forma efectiva el arco. En efecto, cuando un circuito en corriente alterna se desenergiza separando un juego de contactos ubicados en una cmara en vaco, la corriente se corta al primer cruce por cero o antes, con la ventaja de que la rigidez dielctrica entre los contactos aumenta en razn de miles de veces mayor a la de un interruptor convencional (1 KV/s para 100 A en comparacin con 50 V/s para el aire), por lo que el arco no vuelva a reencenderse ,hacindolo un interruptor muy eficiente, compacto y econmico.

Si la dosificacin de vapor metlico es muy elevada el arco se reenciende despus del paso natural por cero de la corriente, y si por el contrario, es muy baja, entonces ocurre una extincin prematura la cual puede generar sobretensiones muy peligrosas.

El control de este vapor metlico es en realidad la esencia del interruptor. Entre las medidas adoptadas constructivamente para controlar o evitar los vapores metlicos en los contactos destacan las siguientes:

1. Uso de materiales especiales para los contactos, de manera que generen las cargas necesarias para sostener el arco en un valor lo ms bajo posible.2. Empleo de pantallas metlicas refrigeradas para la condensacin del vapor metlico.3. Hermetismo absoluto en la cmara de interrupcin, de manera que el vaco se mantenga como mnimo por espacio de 20 aos.

7.- Cuchillas

Son dispositivos que sirven para conectar y desconectar diversas partes de una instalacin elctrica, para efectuar maniobras de operacin o bien para darles mantenimiento. Estas pueden abrir circuitos bajo la tensin nominal pero nunca cuando est fluyendo corriente a travs de ellas, antes de abrir un juego de cuchillas siempre deber abrirse primero el interruptor correspondiente.

La diferencia entre un juego de cuchillas y un interruptor, considerando que los dos abren o cierran circuitos, es que las cuchillas no pueden abrir un circuito con corriente y el interruptor si puede abrir cualquier tipo de corriente, desde el valor nominal hasta el valor de cortocircuito.

Componentes: Las cuchillas estn formadas por: Base metlica de lmina galvanizada con un conector para puesta a tierra Dos o tres columnas de aisladores que fijan el nivel bsico de impulso, y encima de estos, la cuchillaLa cuchilla est formada por una navaja o parte mvil y la parte fija, que es una mordaza que recibe y presiona la parte mvil.

Las cuchillas, de acuerdo con la posicin que guarda la base y la forma que tiene el elemento mvil, pueden ser:

1. Horizontal2. Horizontal invertida3. Vertical4. Pantgrafo

Horizontales:

Puede ser de tres postes. El mecanismo hace girar el poste central, que origina el levantamiento de la parte mvil de la cuchilla. Para compensar el peso de la cuchilla, la hoja mvil tiene un resorte que ayuda a la apertura. Otro tipo es aquella en que la parte mvil de la cuchilla gira en un plano horizontal. Este giro se puede hacer de dos formas. Cuchillas con dos columnas de aisladores que giran simultneamente y arrastran las dos hojas, una mordaza y la otra el contacto macho.

La otra forma es una cuchilla horizontal con tres columnas de aisladores.La columna gira y es su parte superior soporta el elemento mvil. Las dos columnas externas son fijas y en su parte superior sostiene las mordazas fijas.

Horizontal invertida:

Es igual a la cuchilla horizontal pero las tres columnas de aisladores se encuentran colgando de la base. Para compensar el peso de la hoja de la cuchilla se encuentra un resorte que, en este caso, ayuda al cierre de la misma; por otro lado, los aisladores deben fijarse a la base en forma invertida para evitar que se acumule agua.

Vertical:

Es igual a la cuchilla horizontal, pero los tres aisladores se encuentran en forma horizontal y la base est en forma vertical. Para compensar el peso de la hoja de la cuchilla tambin tiene un resorte que, en este caso, ayuda a cerrar la cuchilla.

Pantgrafo:

Son cuchillas de un solo poste aislante sobre el cual se soporta la parte mvil.Esta est formada por un sistema mecnico de barra conductora que tiene la forma de los pantgrafos que se utilizan en las locomotoras elctricas. La parte fija est colgada de un cable o de un tubo exactamente sobre el pantgrafo de tal manera que al irse elevando la parte superior de este se conecta con la mordaza fija cerrando el circuito.

Los elementos de conexin en las cuchillas estn formados, de un lado, por la cuchilla y del otro, por el elemento fijo o mordaza, que es un contacto formado por varios dedos metlicos, los cuales presionan por medio de resortes individuales que se utilizan para mantener una presin alta en el contacto y por lo tanto perdidas bajas, por efecto joule. En los puntos de contacto.

Los materiales utilizados en la fabricacin de las cuchillas son los siguientes:

Base. Se fabrican de lmina de acero galvanizado.

Aisladores. Son de porcelana y pueden ser de tipo columna o de tipo alfiler.

Cuchilla. La cuchilla se puede fabricar de cobre o de aluminio segn la contaminacin predominante en la zona de instalacin.Operacin. Desde el punto de vista de maniobra, las cuchillas se pueden operar en forma individual o en grupo. La operacin en forma individual se efecta cuando la tensin de operacin es menor de 20 KV: se abren o cierran por medio de garrochas o prtigas de madera bien seca y el operador debe utilizar guantes de hule.La operacin en grupo se efecta para tensiones superiores a 20 KV y puede ser por medio de un mecanismo de barras que interconecta los tres polos.Movindolos simultneamente a travs de una operacin que puede ser en forma manual, parta tensiones de hasta 115 KV, o bien, en forma motorizada por medio de energa elctrica hidrulica, neumtica, etc.

Los bloqueos forman un sistema para operar un par de juegos de cuchillas y el interruptor correspondientes, en la siguiente forma:1. Impiden la operacin de las cuchillas, mientras se encuentra cerrado el interruptor.2. Bloquean el cierre del interruptor si cualquier polo de las cuchillas no abri o cerro completamente.3. Impiden la operacin simultnea de las cuchillas y el interruptor.4. Impiden efectuar una orden contraria a otra, dada con anterioridad y que no se haya completado.

8.- REACTORES

El Reactor, absorbe los reactivos regulando el voltaje, adems de compensar las lneas de transmisin que por su longitud generan reactivos capacitivos. Estos se construyen tanto en unidades monofsicas como en unidades trifsicos.

Bsicamente consisten en una bobina arrollada sobre un ncleo de acero, pudiendo ser este ncleo seccionado o slido. Los reactores monofsicos actuan como reactancia de puesta a tierra del neutro.Consiste en aumentar la impedancia en el neutro de un transformador o de una reactancia en paralelo (en lneas de Transmisin). Durante las fallas monofsicas a tierra, la reactancia limita la intensidad de falla en el neutro, mejorando la restauracin del servicio en la lnea elctrica, mediante un esquema de disparo y cierre monopolar.Son bobinas que se utilizan para limitar una corriente de corto circuito y poder disminuir en esta forma la capacidad interruptiva de un interruptor; otra funcin de los reactores es la correccin del factor de potencia en lneas muy largas, cuando circulan corrientes de cargas muy bajas, en este caso los reactores se conectan en derivacin.

En algunas ocasiones se utilizan en serie con cada una de las tres fases de algn transformador, para limitar la corriente de corto circuito trifsica.Los reactores, segn su capacidad, pueden ser de tipo seco para potencias reactivas pequeas, o del tipo sumergido en aceite para potencias elevadas, en cuyo caso tienen ncleo y necesitan estar encerrados en un tanque de lmina; sus terminales salen a travs de boquillas de porcelana y necesitan a veces sistemas de eliminacin del calor generado por las prdidas internas del aparato.

9.- BANCOS DE BATERIAS

Estos tienen capacidad para suministrar potencia en corriente directa a los esquemas de proteccin, control, sealizacin y todo lo que requiera de corriente directa a travs de centros de carga. Deben estar alimentados por su cargador rectificador que convierte la corriente alterna en corriente directa para la carga de los mismos.

Se denomina batera a un conjunto de celdas conectadas en serie. La tensin nominal de la batera viene dada por la suma de las tensiones de cada una de las celdas.Las bateras, segn el tipo de electrolito pueden ser cidas o alcalinas.

BATERIA DE TIPO CIDOCada celda est formada por las siguientes partes:

Recipiente. Es un envase que puede ser poliestireno transparente. O de vidrio, que ofrece la ventaja de permitir la inspeccin visual de los elementos interiores.Dentro del recipiente se localizan las placas activas, el electrolito y los separadores.

Placas. Las placas positivas estn formadas por dixido de plomo (PbO2) y pueden estar fabricadas en dos formas:

a) Placa plana empastada de una masa de dixido de plomo. Utilizada en la industria automotriz por ser ms barata, pero es de menor duracin, ya que con el uso y la vibracin se va disgregando la pasta.

b) Placa multitubular. Formada por una hilera de tubos fabricados con malla de fibra de vidrio trenzada, dentro de los cuales se introduce una varilla de aleacin de plomo. Al unir todos los tubos en su parte superior queda formada la placa. Este mtodo tiene la ventaja de producir mayor energa por unidad de peso y adems evita la sedimentacin del material activo, por lo que llega a tener una duracin de hasta 20 aos. Las placas negativas son planas en ambos casos, y estn formadas por plomo puro.

Separadores. Son los elementos aislantes que mantienen separadas las placas positivas de las negativas. Son lminas ranuradas. Fabricadas de hulemicroporoso para permitir la circulacin del electrolito, sin que este afecte qumicamente.

Electrolito. Est formado por cido sulfrico diluido en agua. Cuando la celda tiene carga elctrica completa, la densidad del electrolito es de 1.21.

Operacin de una celda de tipo cido. Cuando una celda est completamente cargada, en la placa positiva hay dixido de plomo y en la negativa solamente plomo. Ambas placas estn baadas por el electrolito.Al cerrarse el circuito exterior de la batera, comienza la liberacin de la energa elctrica almacenada, y el radical sulfato (SO4) del electrolito, se combina con el plomo contenido en las placas, transformndose en sulfato de plomo y diluyndose el electrolito.

BATERIA DE TIPO ALCALINO

La descripcin es practicante igual que las de tipo acido, por lo tanto conviene describir las diferencias, utilizando una celda de nquel-cadmio.

Recipiente. Son de plstico opaco y tienen el inconveniente de no permitir la inspeccin ocular del interior.

Placa positiva. Est formada por una hilera de tubos de malla de acero, que contiene hidrxido de nquel.

Placa negativa. Es igual a la positiva, pero rellena de xido de cadmio, el cual se reduce a cadmio metlico durante el proceso de carga.Separadores. Se usan barras de hule o de polietileno.

Electrolito. Es una solucin de hidrxido de potasio, con una densidad que oscila entre 1.6 y 1.9 a 25, oscilacin que no se debe a la carga elctrica de la celda.Durante los 25 aos, en promedio, que dura la vida de estas celdas se hace necesario cambiar el electrolito unas tres veces, debido al envejecimiento que se produce por el dixido de carbono de la atmosfera.

CARGADORES DE BATERIA

Son los dispositivos elctricos o electrnicos que se utilizan para cargar y mantener en flotacin, con carga permanente, la batera de que se trate, el cargador se conecta en paralelo con la batera.

La capacidad de los cargadores va a depender de la eficiencia de la batera, o sea, del tipo de batera que de adquiera. Para una misma demanda impuesta a la batera, se requiere un cargador de mayor capacidad, si es alcalina, por tener esta una eficiencia menor, de acuerdo con lo visto.

Seleccin de un cargador. Para seleccionar un cargador es necesario fijar su capacidad de salida en amperes.

CAPITULO IIICONCLUSIONES

Los equipos elctricos de una subestacin se han modernizado de tal forma que antes al presentarse una falla permanente, para restablecer el servicio de energa elctrica se tardaba un largo tiempo en seccionar o aislar la falla debido a que los equipos elctricos de seccionamiento mecnico se encontraban en puntos distantes en la red elctrica y el personal por este motivo tardaba en llegar al punto de seccionamiento, debido a las exigencias de un servicio continuo al usuario, fue necesario actualizar al equipo elctrico mecnico por equipo elctrico controlado, el cual opera por medio de una estacin de trabajo y a la vez se ha incrementado el control de las subestaciones y la automatizacin de las redes elctricas de alta y media tensin.

Todo lo que se vio en forma terica, ya en la aplicacin se tiene presente que las fallas a los equipos estn a la orden del da por tal motivo se da a conocer el funcionamiento y caractersticas del equipo de una subestacin, y as tener el conocimiento para restablecer la falla y tener un servicio continuo en las subestaciones.Con lo anterior sabemos que el uso de nuevas tecnologas incorporadas para mejorar los equipos de las subestaciones elctricas de distribucin ha mejorado las facilidades de comunicarse con los equipos y poder restablecer en poco tiempo una falla que se presente. BIBLIOGRAFIA

Descripcin y funcin del equipo de una subestacin elctrica. Jos Guillermo Mar Prez, Eric Daro Vidal Lpez. Abril 2011.