Contactores para Media Tensión
CONTACTORES DE MEDIA TENSION
Características Técnicas y Aplicaciones
Los contactores de media tensión son componentes
cruciales en sistemas eléctricos industriales y de distribución, diseñados para
conmutar cargas en rangos de voltaje que van desde aproximadamente 1 kV hasta
36 kV, o incluso 52 kV en algunas definiciones.
A diferencia de los contactores de baja tensión (que operan por debajo de 1 kV), los contactores de media tensión deben manejar mayores esfuerzos dieléctricos y la energía asociada a la interrupción de corrientes elevadas, lo que los hace significativamente diferentes en su construcción y principios de operación.
Características Técnicas Clave:
- Tecnología de Interrupción del Arco:
- Vacío (Vacuum Contactor): Esta
es la tecnología predominante y más avanzada. Los contactos principales
están encapsulados en una cámara sellada al vacío (conocida como
interruptor de vacío). El vacío ofrece un excelente medio aislante y
extintor de arco, lo que permite interrupciones de corriente muy rápidas
y eficientes con mínimo desgaste de los contactos. Son muy fiables,
compactos y requieren poco mantenimiento.
- Hexafluoruro de Azufre (SF6):
Aunque menos común en contactores nuevos que el vacío, algunos
contactores de media tensión aún utilizan SF6 como medio aislante y
extintor de arco. El SF6 es un gas con excelentes propiedades
dieléctricas y de extinción de arco. Sin embargo, su uso está en declive
debido a su alto potencial de calentamiento global.
- Tensión Nominal (Rated Voltage, Ur):
- Define la máxima tensión RMS que el contactor puede soportar bajo
condiciones normales de operación. Se clasifican típicamente en rangos
como 7.2 kV, 12 kV, 17.5 kV, 24 kV, 36 kV.
- Corriente Nominal (Rated Current, Ir o Ie):
- Es la corriente máxima que los contactos principales pueden
conducir de forma continua sin exceder los límites de temperatura. Los
contactores de media tensión pueden manejar corrientes que van desde unos
pocos cientos de amperios (ej., 200 A, 400 A, 630 A) hasta varios miles
de amperios (ej., 1250 A, 2500 A).
- Capacidad de Corriente de Cortocircuito (Short-Time Withstand
Current, Ik):
- La
corriente RMS que el contactor puede soportar en la posición cerrada
durante un corto período de tiempo (ej., 1 o 3 segundos) sin sufrir
daños, en caso de un cortocircuito en el sistema. Los contactores de
media tensión a menudo se combinan con fusibles limitadores de
corriente de media tensión para manejar fallas de alta magnitud,
ya que su capacidad de interrupción por sí solos puede no ser suficiente
para corrientes de cortocircuito muy elevadas.
- Vida Útil (Eléctrica y Mecánica):
- Vida Eléctrica:
Número de operaciones de cierre y apertura que el contactor puede
realizar interrumpiendo corriente bajo carga nominal antes de que los
contactos se deterioren significativamente. Para contactores de media
tensión, puede ser de 100,000 a 600,000 operaciones en la categoría AC3
(para motores).
- Vida Mecánica: Número total de
operaciones (sin carga) antes de un fallo mecánico. Puede superar el
millón de operaciones.
- Tensión Soportada a Frecuencia Industrial e Impulso (Withstand
Voltage):
- Estas especificaciones (ej., 50 kV a 50 Hz durante 1 minuto, y 125
kV pico de impulso) indican la capacidad del aislamiento del contactor
para soportar sobretensiones temporales o transitorias (por ejemplo, por
rayos o maniobras).
- Frecuencia de Maniobra:
- Los contactores de media tensión están diseñados para un número
relativamente alto de operaciones en comparación con los interruptores de
media tensión (disyuntores), que están diseñados principalmente para
protección contra fallas. Pueden operar a cientos de ciclos por hora.
- Dispositivos de Control y Auxiliares:
- Al igual que los contactores de baja tensión, incluyen bobinas de
operación (para CA o CC y diversos voltajes de control: 110V, 220V, 24V,
etc.) y múltiples contactos auxiliares (NA/NC) para señalización y
circuitos de enclavamiento.
- Diseño Modular y Seguridad:
- Muchos contactores de media tensión vienen en diseños modulares, a menudo con la opción de ser extraíbles ("withdrawable") para facilitar el mantenimiento y la seguridad. Pueden incorporar enclavamientos mecánicos y eléctricos complejos para asegurar operaciones seguras.
Aplicaciones Comunes:
Los contactores de media tensión son vitales para el control de grandes cargas eléctricas en entornos industriales, comerciales y de generación de energía.
Sus aplicaciones principales incluyen:
- Arranque y Parada de Motores de Media Tensión:
- Controlan motores asíncronos y síncronos de alta potencia (desde
cientos de kW hasta varios MW) en bombas, ventiladores, compresores,
trituradoras y otras máquinas industriales. Permiten arranques directos,
arrancadores suaves (con electrónicos de potencia) o sistemas
estrella-triángulo si el motor lo permite. Son preferibles a los
disyuntores para el control frecuente de motores debido a su mayor vida
útil mecánica y eléctrica en estas condiciones.
- Conmutación de Bancos de Capacitores (Compensación de Energía
Reactiva):
- Se utilizan para conectar y desconectar bancos de capacitores de
media tensión, lo que ayuda a mejorar el factor de potencia de la
instalación eléctrica. Los contactores diseñados para esta aplicación
tienen características especiales para manejar las corrientes capacitivas
y las sobretensiones transitorias asociadas.
- Control de Transformadores:
- Para energizar o desenergizar transformadores de potencia en
subestaciones o plantas industriales. Esto incluye transformadores de
distribución, de servicio auxiliar y de hornos eléctricos.
- Alimentadores y Circuitos de Distribución Industrial:
- Se usan para conmutar y proteger secciones de la red de
distribución dentro de grandes instalaciones industriales o centros de
datos, permitiendo la energización y desenergización de cargas o
subestaciones.
- Aplicaciones en Minería y Procesamiento de Metales:
- Debido a las duras condiciones y las grandes potencias manejadas,
los contactores de media tensión (especialmente los de vacío) son ideales
por su robustez, durabilidad y mínimo mantenimiento.
- Generación de Energía (Eólica, Solar, Convencional):
- Controlan circuitos dentro de plantas de generación, como la
conexión de transformadores de unidad o motores de servicios auxiliares.
Los contactores de media tensión son componentes de
alto rendimiento diseñados para operar de forma segura y fiable en redes de
mayor voltaje. Su evolución hacia la tecnología de vacío ha mejorado
significativamente su eficiencia, vida útil y requisitos de mantenimiento,
haciéndolos indispensables en la infraestructura eléctrica moderna.
VER: Stock 4.0
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