El interruptor de carga al vacío para interior de alta tensión FZN16A-12D y la unidad combinada de interruptor de carga y fusibles FZRN16A-12D son equipos de maniobra trifásicos para redes de distribución de 6 a 12 kV a 50 Hz. Controlan y protegen transformadores, cables y tramos de línea, y se utilizan en puestos de transformación, centros de distribución y subestaciones industriales y comerciales.
El interruptor de carga cierra e interrumpe la corriente de carga. En la unidad combinada, el circuito se completa con fusibles de respaldo, de modo que el interruptor interrumpe la corriente de carga y la corriente de sobrecarga, mientras que el fusible interrumpe la corriente de cortocircuito. La unidad combinada también protege el transformador contra sobrecargas y evita que el equipo funcione en dos fases tras la fusión de un fusible.
Esta unidad es ideal para instalaciones que requieren un interruptor libre de aceite, sin necesidad de revisiones entre servicios y con maniobras frecuentes. Puede accionarse mediante un mecanismo CS6-1 o directamente sobre el bastidor del interruptor sin un mecanismo adicional, y la versión FZN16A-12-J ofrece accionamiento por motor con respaldo manual para control remoto.
Designación de modelo
Se utilizan dos designaciones, una para el interruptor y otra para la unidad combinada:
Interruptor de carga — FZN16A-12D/630
- FZN: interruptor de carga al vacío para interior
- 16: número de secuencia de diseño
- A: código de derivación
- 12: tensión asignada, kV (la unidad sirve para redes de distribución de 6 a 12 kV)
- D: seccionador de tierra con poder de cierre
- 630: corriente asignada, A
- J: accionamiento por motor, con accionamiento manual
- S: accionamiento manual, generalmente sin marca
Unidad combinada interruptor-fusible — FZRN16A-12D/125-31.5
- FZRN: interruptor de carga al vacío para interior combinado con fusibles
- 125: corriente asignada máxima del fusible, A
- 31.5: corriente asignada de corte en cortocircuito, kA
Los códigos restantes tienen el mismo significado que en la designación del interruptor. El primer 16 es el número de secuencia de diseño y el 12 posterior es la tensión asignada en kV.
Construcción y diseño
Las cámaras de extinción de arco al vacío de los tres polos se disponen verticalmente sobre un bastidor común de acero apoyado en columnas de soporte aislantes, lo que mantiene la unidad compacta y le confiere una alta estabilidad dinámica y térmica. Unas bielas aislantes y deslizadores transmiten el movimiento del mecanismo a los contactos, de modo que cada operación de cierre o apertura se completa en una sola carrera y la velocidad de los contactos es independiente del operario.
El interruptor tiene un intervalo de seccionamiento visible, y el seccionador de tierra con poder de cierre pone a tierra el lado desenergizado antes del mantenimiento. Los enclavamientos mecánicos entre el interruptor de carga, el seccionador de tierra y el compartimento de fusibles satisfacen los requisitos de los cinco enclavamientos de seguridad de los cuadros de maniobra.
Mecanismo de accionamiento y control
El mecanismo de muelles se carga para el cierre, y un amortiguador absorbe el impacto en la apertura, mientras que un interruptor auxiliar atiende los circuitos de control y señalización. La cámara de vacío mantiene sus contactos durante una larga vida eléctrica, por lo que la unidad se ofrece para redes que conmutan con frecuencia y para cuadros que no se abren para mantenimiento entre servicios.
Está disponible el accionamiento por motor con un motor eléctrico y un dispositivo de disparo, lo que permite que la unidad participe en el control remoto y dispare ante una señal de un relé de protección. El compartimento de fusibles de la unidad combinada está enclavado para que no se pueda acceder a los fusibles mientras el circuito esté en tensión.
Parámetros técnicos
Condiciones de servicio
- Temperatura ambiente: +40℃ máxima, -25℃ mínima
- Altitud: No más de 1000 m
- Humedad relativa: Media diaria no superior al 95%, media mensual no superior al 90%
- Intensidad sísmica: No más de 8 grados
- Condiciones del lugar: Sin riesgo de incendio, explosión, corrosión química o vibración violenta
- Grado de contaminación: II
Datos técnicos
| N.º | Característica | Unidad | Valor |
|---|---|---|---|
| 1 | Tensión asignada / tensión máxima de servicio | kV | 12 |
| 2 | Frecuencia asignada | Hz | 50 |
| 3 | Corriente asignada | A | 630 |
| 4 | Corriente asignada de corte de carga activa | A | 630 |
| 5 | Corriente asignada de corte en bucle cerrado | A | 630 |
| 6 | Corriente asignada de corte del 5% de carga activa | A | 31.5 |
| 7 | Corriente asignada de corte de carga de cable | A | 10 |
| 8 | Corriente asignada de corte capacitivo | A | 400 |
| 9 | Corriente asignada de corte de transformador en vacío | A | Corriente en vacío de un transformador de 1600 kVA |
| 10 | Tensión asignada de soporte a frecuencia industrial durante 1 min (valor eficaz), a tierra y entre fases / a través del intervalo de seccionamiento | kV | 42/48 |
| 11 | Tensión asignada de soporte de impulso tipo rayo, onda completa (valor de cresta), a tierra y entre fases / a través del intervalo de seccionamiento | kV | 75/85 |
| 12 | Corriente asignada de corta duración admisible (estabilidad térmica) | kA/s | 20/3 |
| 13 | Corriente asignada de cresta admisible (estabilidad dinámica) | kA | 50 |
| 14 | Corriente asignada de cierre en cortocircuito | kA | 50 |
| 15 | Número de operaciones de corte a corriente asignada | veces | 10000 |
| 16 | Vida mecánica | veces | 10000 |
| 17 | Desgaste acumulado permisible de los contactos | mm | 3 |
| 18 | Par de accionamiento para apertura y cierre | N.m/(N) | 120 (240) |
| 19 | Tensión / corriente de accionamiento de cierre asignada | V/A | ~220/0.5 |
| 20 | Tensión / corriente de accionamiento de apertura asignada | V/A | ~220/3 |
Instalación y cableado
Instalación y puesta en servicio
- Montaje sobre bastidor: la unidad trifásica se atornilla al bastidor de la celda con 210 mm entre polos adyacentes; compruebe los despejes de las barras y los cables y la perforación según el plano de contorno aprobado antes de aplicar el par de apriete al bastidor.
- Disposición del accionamiento: el plano muestra un eje de accionamiento para maniobra frontal y ejes separados para maniobra trasera del interruptor y del seccionador de tierra; confirme qué disposición necesita el cuadro antes de realizar el pedido, ya que las posiciones de los ejes difieren.
- Comprobaciones del mecanismo: cargue el muelle de cierre, confirme las posiciones de cerrado, abierto y tierra en los tres polos, verifique el mecanismo de acoplamiento y el enclavamiento entre el interruptor de carga, el seccionador de tierra y el compartimento de fusibles, y compruebe la indicación de posición y los contactos del interruptor auxiliar.
- Carga de fusibles (unidad combinada): instale el fusible de respaldo especificado de hasta 125 A, confirme que el percutor engrana con el dispositivo de disparo, y compruebe la asignación del fusible frente a la capacidad de corte tabulada de 31,5 kA.
Dimensiones de contorno
- Distancia entre fases: 210 mm entre polos adyacentes, marcada dos veces en la vista frontal
- Vista frontal, horizontal: 560 mm y 720 mm, siendo 720 mm el más exterior
- Vista frontal, vertical: 280 mm, 280 mm y 150 mm en tres escalones
- Vista lateral: 490 mm horizontal y 665 mm vertical
- Dimensión diagonal marcada: no menos de 150 mm
- Detalles del cuadro: el plano de contorno lleva el conjunto completo de dimensiones; solicite el plano para los recortes del cuadro y la perforación de barras
Referencia de componentes
Los números de elemento a continuación siguen el plano de contorno e instalación de la serie:
- Seccionador de tierra
- Bastidor de soporte inferior
- Cámara de extinción de arco al vacío
- Columna de soporte aislante
- Bastidor de soporte superior
- Biela aislante
- Deslizador
- Biela de muelle
- Muelle de accionamiento
- Aislador
- Motor eléctrico
- Mecanismo de accionamiento
- Amortiguador
- Mecanismo de acoplamiento
- Bastidor base
- Terminal de conexión
- Muelle de cierre
- Muelle de apertura
- Interruptor auxiliar
- Eje de accionamiento (para maniobra frontal)
- Eje de accionamiento (para maniobra trasera)
- Eje de accionamiento del seccionador de tierra (para maniobra trasera)
- Dispositivo de disparo
Aplicaciones
- Puestos de transformación y centros de distribución de 6 a 12 kV
- Subestaciones industriales y comerciales con maniobras frecuentes
- Alimentadores de transformador protegidos por la unidad combinada interruptor-fusible
- Unidades libres de aceite que no se abren para revisión entre servicios
Selección y preguntas frecuentes
Guía de selección
- Elija el interruptor o la unidad combinada. El FZN16A-12D/630 soporta únicamente la corriente de carga y depende de la protección aguas arriba; los alimentadores de transformador normalmente utilizan la unidad FZRN16A-12D/125-31.5, donde el fusible de respaldo elimina la falta y el mecanismo señala la pérdida de una fase.
- Adecue el fusible al transformador. La unidad combinada se suministra con un fusible de respaldo de hasta 125 A y una corriente asignada de corte en cortocircuito de 31,5 kA, y la cámara interrumpe la corriente en vacío de un transformador de 1600 kVA, por lo que debe comprobar la corriente de irrupción de magnetización del transformador frente a la asignación de ese fusible.
- Compruebe la capacidad térmica de corta duración. 20 kA durante 3 s con una corriente de cresta admisible de 50 kA y una corriente de cierre en cortocircuito de 50 kA establecen la coordinación de las barras y la protección aguas arriba; verifique estos valores frente a la red antes de realizar el pedido.
- Confirme las capacidades de corte que necesita la aplicación. La familia tabulada de corrientes de corte cubre la conmutación en bucle cerrado, el 5% de carga activa, la carga de cables a 10 A, la corriente capacitiva a 400 A y la corriente de transformador en vacío, que es lo que distingue a una unidad construida para maniobras frecuentes de un simple seccionador.
- Seleccione el accionamiento y la disposición del cuadro. El accionamiento manual con un mecanismo CS6-1 o el accionamiento directo es estándar, la versión J añade accionamiento por motor para control remoto, y el plano ofrece accionamiento frontal o accionamiento trasero para el interruptor y el seccionador de tierra.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Para qué se utiliza el FZN16A-12D?
Es un interruptor de carga al vacío trifásico para interior para redes de distribución de 6 a 12 kV a 50 Hz, utilizado para cerrar e interrumpir la corriente de carga, seccionar el circuito mediante un intervalo visible y poner a tierra el lado desenergizado para mantenimiento. La unidad combinada FZRN16A-12D añade fusibles de respaldo para que el mismo bastidor también interrumpa la corriente de cortocircuito y proteja un transformador.
P2: ¿Cómo se lee FZRN16A-12D/125-31.5?
FZN = interruptor de carga al vacío para interior, R = combinado con fusibles, 16 = número de secuencia de diseño, A = código de derivación, 12 = tensión asignada en kV, D = seccionador de tierra con poder de cierre, 125 = corriente asignada máxima del fusible en A, y 31,5 = corriente asignada de corte en cortocircuito en kA. La letra final indica el modo de accionamiento, J para accionamiento por motor con respaldo manual y S para accionamiento manual, que generalmente se deja sin marcar. Sin la R, la designación FZN16A-12D/630 describe el interruptor básico de 630 A.
P3: ¿Qué corrientes puede interrumpir esta serie?
La cámara de vacío está asignada para 630 A de carga activa y 630 A de corte en bucle cerrado, 31,5 A al 5% de la carga activa asignada, 10 A de corriente de carga de cable, 400 A de corriente capacitiva y la corriente en vacío de un transformador de 1600 kVA. La corriente de cortocircuito es interrumpida por el fusible de respaldo de la unidad combinada hasta 31,5 kA, no por el interruptor solo.
P4: ¿Cómo se compara con el interruptor de carga al vacío FZN25-12DG?
Ambos son unidades al vacío para interior de 12 kV con opción de fusible de respaldo. El FZN25-12DG es el diseño posterior, asignado a 25 kA y ofrecido hasta 1250 A con un fusible de 200 A como opción principal, y lleva una corriente de transferencia declarada de 3150 A. Este FZN16A-12D está asignado a 630 A con 20 kA durante 3 s y una corriente de cresta admisible de 50 kA, y su ficha técnica proporciona la familia completa de corrientes de corte, por lo que es adecuado para cuadros construidos alrededor de un bastidor de 630 A. Elija el FZN25-12DG cuando se necesite una mayor capacidad térmica de corta duración o un bastidor de mayor corriente.
P5: ¿Cómo se compara el diseño al vacío con los interruptores de SF6 y de soplado de aire?
Los tres medios difieren en la cámara de interrupción, no en la capacidad de maniobra. El FZN16A-12D interrumpe en una cámara de vacío sellada, por lo que los contactos están protegidos del arco y la unidad se ofrece para maniobras frecuentes sin necesidad de revisión. El FLN36-12 sella un interruptor trifásico de SF6 a baja presión para cuadros compactos, y el FKN12A-12D sopla aire sobre el arco en un bastidor abierto con cubiertas de contactos estáticas. Para servicios de líneas aéreas en exterior, el FZW32-12 es el equivalente al vacío montado en poste.
P6: ¿Se puede operar la unidad de forma remota y cómo se mantiene?
Sí. La versión J añade un motor eléctrico y un dispositivo de disparo, por lo que el interruptor puede cargarse y operarse desde la fuente de control y dispararse mediante un relé de protección, mientras que el accionamiento manual en el bastidor o con un mecanismo CS6-1 sigue disponible si se pierde la fuente de control. El mantenimiento abarca solo el mecanismo: mantenga los ejes y enclavamientos limpios y lubricados, compruebe el par de accionamiento según la ficha técnica y sustituya la cámara de vacío cuando el desgaste de los contactos alcance el valor acumulado tabulado de 3 mm.