Preguntas frecuentes de TANO CABLE

El VCB (disyuntor de vacío) es un dispositivo de conmutación eléctrica que se utiliza principalmente en sistemas de energía. Puede cortar rápidamente la corriente cuando se produce una falla en el circuito, protegiendo así el circuito y el equipo de daños. Los disyuntores de vacío reciben este nombre porque tanto el medio de extinción del arco como el medio aislante del espacio de contacto después de la extinción del arco son de alto vacío. Sus características principales incluyen tamaño pequeño, peso ligero, adecuado para un funcionamiento frecuente y sin mantenimiento. ‌

Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento principal de los disyuntores de vacío es cortar la corriente eliminando la energía del arco de los contactos del disyuntor. Cuando los contactos del disyuntor se abren en el vacío, se genera un arco, pero debido a la alta resistencia de aislamiento del vacío, el arco se extingue fácilmente. Los iones, vapores metálicos y electrones en el arco pueden condensarse rápidamente por encima del área de la superficie de contacto, lo que aumenta la resistencia del dieléctrico.

Aplicación
Los disyuntores de vacío se utilizan ampliamente en dispositivos de distribución de energía en interiores en sistemas de CA trifásicos de 3 a 10 kV, 50 Hz. Son particularmente adecuados para empresas industriales y mineras, plantas de energía y subestaciones como protección y control de equipos eléctricos. Debido a sus características libres de aceite y de bajo mantenimiento, los disyuntores de vacío funcionan bien en lugares donde se requiere un funcionamiento frecuente.

Ventajas
‌Tamaño pequeño y peso ligero‌: fácil de instalar y mantener.
‌Adecuado para un funcionamiento frecuente‌: no se requiere un mantenimiento frecuente, lo que reduce los costos de mantenimiento.
‌Diseño libre de aceite‌: evita riesgos de seguridad como fugas de aceite o incendios.

Composición estructural
Los componentes importantes de los disyuntores de vacío incluyen varillas de tracción, conexiones flexibles, terminales, indicadores de vacío, varillas de operación, levas de bloqueo, resortes de disyuntor, conexiones principales, resortes de carga y aisladores de soporte.

RUM (Ring Main Unit) es un equipo de conmutación utilizado en sistemas de distribución de energía secundaria, principalmente entre subestaciones de distribución y consumidores finales para garantizar un suministro de energía continuo y aislar la parte defectuosa de la red. Los componentes básicos de la unidad principal en anillo incluyen disyuntores, interruptores de carga, fusibles, interruptores de puesta a tierra, barras colectoras y unidades de medición, etc. Estos componentes trabajan juntos para lograr funciones como control de circuito, aislamiento y protección.

Funciones principales
‌Control de circuito‌: La unidad principal en anillo se utiliza para conmutar el circuito de un alimentador a otro en la red circulante.
‌Aislamiento‌: Separa la parte defectuosa del resto del circuito para garantizar el funcionamiento estable del sistema.
‌Protección‌: Proporciona protección contra sobrecarga, cortocircuito o corriente de falla a tierra a través de disyuntores, fusibles y otros dispositivos.

Aplicación
Las unidades principales en anillo se utilizan ampliamente en áreas urbanas e industriales, especialmente en lugares donde se requiere suministro de energía continuo. Se utiliza a menudo en estaciones de distribución y subestaciones tipo caja en centros de carga como áreas residenciales urbanas, edificios de gran altura, grandes edificios públicos, fábricas y empresas. La unidad principal en anillo tiene una estructura simple, tamaño pequeño y precio bajo, lo que puede mejorar los parámetros y el rendimiento de la fuente de alimentación y garantizar la seguridad de la fuente de alimentación.

Tipos y características
Según el medio aislante utilizado, la unidad principal en anillo se puede dividir en los siguientes tipos:
1. Unidad principal en anillo con aislamiento de aire: estructura simple, fácil mantenimiento, adecuada para áreas residenciales, pequeñas fábricas y edificios comerciales.
2. Unidad principal en anillo con aislamiento de gas: tamaño pequeño, peso ligero, adecuada para ocasiones que requieren alta confiabilidad y diseño compacto.
3. Gabinete con aislamiento de gas: se utiliza aislamiento de gas, el tamaño se reduce en gran medida, no se ve afectado por el medio ambiente y se utiliza a menudo en el sistema de distribución principal.

AIS (Air Insulated Switchgear) es un equipo eléctrico tradicional de tipo abierto. La barra colectora del equipo AIS está expuesta directamente al aire, y depende del aire y de los aisladores para aislar las partes activas del suelo y el aislamiento entre fases.

Componentes principales
‌Disyuntor‌: se utiliza para cortar o conectar el circuito.
Transformador de tensión: se utiliza para medir tensión.
Transformador de corriente: se utiliza para medir la corriente.
‌Interruptor de aislamiento‌: se utiliza para aislar la fuente de alimentación.
Pararrayos: protege el equipo de la caída de rayos.
Interruptor de fusión de hielo: se selecciona según las condiciones de la capa de hielo local y se utiliza para evitar que el equipo se congele.

Ventajas:
1. ‌Precio bajo‌: En comparación con los equipos GIS, el costo de inversión inicial de los equipos AIS es menor.
2. Fácil mantenimiento: el mantenimiento en el sitio es relativamente fácil y los intervalos de expansión posteriores son convenientes.
3. ‌Diseño claro‌: El diseño del equipo es claro, lo que resulta conveniente para el mantenimiento y la revisión diarios.

Desventajas:
1. Baja seguridad: Varias partes activas del equipo están expuestas al exterior, lo que es menos seguro.
2. Gran carga de trabajo de mantenimiento: se requiere más trabajo de mantenimiento.
3.‌Largo período de construcción‌: El período de construcción es largo, el área ocupada es grande y se ve fácilmente afectada por factores climáticos.


Solicitud
Los equipos AIS se utilizan ampliamente en escenarios como nuevos proyectos de generación de energía y subestaciones de la red eléctrica. En los proyectos de generación de energía de nueva energía, debido al pequeño número de intervalos de línea de entrada y salida, la ventaja de precio de los equipos AIS no es obvia, pero en las subestaciones de la red eléctrica, debido al gran número de intervalos de línea de entrada y salida, la ventaja de precio de los equipos AIS es más obvia, por lo que se utilizan ampliamente.‌

GIS (Gas Insulated Switchgear) es un tablero de distribución completamente cerrado con aislamiento de gas, que generalmente utiliza gas SF6 como medio aislante e integra componentes de alto voltaje como disyuntores, seccionadores, interruptores de puesta a tierra, barras colectoras, transformadores de corriente, transformadores de voltaje y pararrayos. ‌

Características principales
La función principal de los equipos GIS es servir como dispositivo principal en una subestación para controlar y gestionar la corriente y el voltaje del sistema eléctrico. Está encerrado en una carcasa metálica conectada a tierra y lleno de gas SF6 a una presión determinada para garantizar las capacidades de aislamiento y extinción de arco del equipo.

ventaja
Los equipos SIG tienen las siguientes ventajas:

1. Tamaño reducido: debido a las excelentes propiedades de aislamiento del gas SF6, los equipos GIS pueden reducir significativamente el tamaño de la subestación.
2. Alta confiabilidad: Las partes activas están selladas en gas inerte SF6, lo que mejora la confiabilidad de la subestación.
3. Buena seguridad: Las partes activas están encerradas en una carcasa metálica conectada a tierra, lo que reduce el impacto del entorno externo en el equipo.
4. Menor carga de trabajo de mantenimiento: la estructura completamente cerrada reduce el impacto del entorno externo, tiene un ciclo de mantenimiento largo y requiere menos carga de trabajo de mantenimiento.


defecto
Aunque los equipos SIG tienen muchas ventajas, también tienen algunas desventajas:

1. El mantenimiento individual es complicado: debido a la estructura completamente cerrada, una vez que ocurre una falla, el trabajo de mantenimiento es relativamente complicado.
2. Métodos de detección insuficientes: Actualmente, los métodos de detección para equipos SIG son relativamente escasos, lo que aumenta la dificultad de mantenimiento.
3. Problema de erosión ambiental: si la estructura cerrada se corroe y daña por el entorno externo, puede causar problemas como entrada de agua y fugas de aire.

La galvanización por inmersión en caliente (HDG) es el proceso de recubrimiento del acero fabricado mediante su inmersión en un baño de zinc fundido. Existen tres pasos fundamentales en el proceso de galvanización por inmersión en caliente: preparación de la superficie, galvanización e inspección (Figura 1).

(Figura 1)
Preparación de la superficie

Cuando el acero fabricado llega a la planta de galvanización, se cuelga con un alambre o se coloca en un sistema de estanterías que se puede levantar y mover a través del proceso mediante grúas aéreas. Luego, el acero pasa por una serie de tres pasos de limpieza: desengrasado, decapado y aplicación de fundente. El desengrasado elimina la suciedad, el aceite y los residuos orgánicos, mientras que el baño de decapado ácido eliminará la cascarilla de laminación y el óxido de hierro. El paso final de preparación de la superficie, el decapado, eliminará los óxidos restantes y cubrirá el acero con una capa protectora para evitar la formación de más óxido antes de la galvanización. La preparación adecuada de la superficie es fundamental, ya que el zinc no reaccionará con el acero sucio.

Galvanización

Después de la preparación de la superficie, el acero se sumerge en el baño fundido (830 F) de al menos un 98 % de zinc. El acero se baja a la caldera en un ángulo que permite que el aire escape de las formas tubulares u otras cavidades, y que el zinc fluya hacia adentro, sobre y a través de toda la pieza. Mientras está sumergido en la caldera, el hierro del acero reacciona metalúrgicamente con el zinc para formar una serie de capas intermetálicas de zinc y hierro y una capa exterior de zinc puro.

Inspección

El paso final es una inspección del revestimiento. Se puede lograr una determinación muy precisa de la calidad del revestimiento mediante una inspección visual, ya que el zinc no reacciona con el acero sucio, lo que dejaría un área sin revestimiento en la pieza. Además, se puede utilizar un medidor de espesor magnético para verificar que el espesor del revestimiento cumpla con los requisitos de especificación.

(Figura 2)

Beneficios del recubrimiento

La galvanización por inmersión en caliente proporciona una serie de beneficios al acero que protege. Las capas de aleación de zinc y hierro unidas metalúrgicamente no solo crean una barrera entre el acero y el medio ambiente, sino que también protegen catódicamente el acero. La protección catódica que ofrece el zinc significa que el recubrimiento galvanizado se sacrifica para proteger el acero base subyacente de la corrosión.

El recubrimiento firmemente adherido, que tiene una fuerza de unión de alrededor de 3600 psi, también es extremadamente resistente a la abrasión, ya que las capas intermetálicas son más duras que el acero base (Figura 2). Sin embargo, incluso si el recubrimiento está dañado, la acción sacrificial del zinc protegerá el acero expuesto hasta ¼ de pulgada de distancia.

Además de la protección catódica que ofrece la galvanización por inmersión en caliente, hay algunas otras características del recubrimiento que proporcionan longevidad. Primero, la reacción en la caldera de galvanización es un proceso de difusión, lo que significa que el recubrimiento crece perpendicularmente a la superficie, lo que garantiza que todas las esquinas y bordes tengan al menos el mismo grosor que las superficies planas. Además, la inmersión completa en el baño de zinc proporciona una cobertura total del acero, incluido el interior de las estructuras huecas.

Finalmente, el recubrimiento de zinc desarrolla de forma natural una capa impermeable a los productos de corrosión en la superficie, conocida como pátina de zinc. La pátina, la protección catódica, la cobertura completa y todas estas otras características proporcionan al acero galvanizado por inmersión en caliente una vida útil prolongada y sin necesidad de mantenimiento. El tiempo hasta el primer mantenimiento del acero galvanizado por inmersión en caliente se puede ver en la Figura 3

(Figura 3)‌

1. Diferentes conceptos

AC significa corriente alterna, que se refiere a la corriente cuya dirección y magnitud cambian periódicamente con el tiempo. En pocas palabras, la corriente alterna cambia de dirección muchas veces en un ciclo.

DC significa corriente continua, que se refiere a la corriente cuya dirección y magnitud permanecen constantes. La corriente de corriente continua fluye en una sola dirección, por lo que su voltaje también es constante.

2. Diferentes principios de funcionamiento

El principio de funcionamiento de la AC se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday. Cuando una bobina gira en un campo magnético, se genera una fuerza electromotriz inducida en el conductor, generando así corriente alterna. Dado que el movimiento de rotación es periódico, la dirección de la corriente generada también cambiará periódicamente, que es la característica de la corriente alterna. En la red eléctrica, el generador genera corriente alterna a través de un campo magnético giratorio y cambia el voltaje a través de un transformador, y finalmente lo transmite al extremo del usuario.

El principio de funcionamiento de la DC es relativamente simple. Cuando la fuente de alimentación proporciona una diferencia de voltaje constante, la corriente fluirá desde el polo positivo de la fuente de alimentación al polo negativo en una dirección fija. La batería es la fuente de alimentación de DC más común, que genera una corriente constante a través de una reacción química. Dado que la corriente DC no cambia de dirección, se puede utilizar directamente para accionar varios equipos eléctricos.

3. Diferentes aplicaciones

Aplicaciones típicas de la AC:
Red eléctrica doméstica: la mayoría de los hogares utilizan energía AC. Los aparatos eléctricos, como la iluminación, el aire acondicionado y los refrigeradores, dependen de la energía AC.
Producción industrial: muchos equipos industriales, como motores y máquinas de soldar, funcionan con energía AC.
Transmisión de energía: la energía AC se transmite a usuarios distantes a través de líneas de transmisión de alto voltaje y luego se reduce mediante transformadores para que la utilicen los usuarios.

Aplicaciones típicas de la energía DC:
Dispositivos electrónicos: la mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles, como teléfonos móviles, computadoras portátiles, tabletas, etc., utilizan energía DC.
Vehículos eléctricos: las baterías de los vehículos eléctricos y las bicicletas eléctricas proporcionan energía DC para accionar los motores. Sistema de almacenamiento de energía: los paneles fotovoltaicos en los sistemas de generación de energía solar generan energía de DC, que se almacena en baterías y luego se convierte en energía de AC para uso doméstico a través de inversores.

4. Ventajas y desventajas

Ventajas de la AC:
Fácil de transmitir: la energía de AC se puede aumentar y reducir fácilmente mediante transformadores, de modo que la energía se puede transmitir de manera efectiva a largas distancias.
Tecnología de generación de energía madura: la tecnología de generación de energía de AC es relativamente madura, tiene un bajo costo y es adecuada para la generación de energía a gran escala.
Fuerte compatibilidad con la red: la mayoría de los sistemas de energía del mundo utilizan corriente alterna, que tiene una amplia compatibilidad.

Desventajas de la AC:

Complejidad: dado que la frecuencia y la fase de la AC deben controlarse con precisión, el diseño y el mantenimiento del sistema de energía son relativamente complejos.

Pérdida de energía: la AC generará corriente inducida durante la transmisión a larga distancia, lo que resultará en pérdida de energía.

Ventajas de la DC:

Alta estabilidad: el voltaje y la corriente de DC son constantes, no se ven afectados por interferencias electromagnéticas externas y son adecuados para su uso en dispositivos electrónicos.

Almacenamiento de energía conveniente: la DC se puede almacenar directamente en baterías, lo que resulta conveniente para dispositivos móviles y portátiles.

Alta eficiencia de transmisión de energía: la DC tiene una mayor eficiencia de transmisión en determinadas condiciones específicas, como en sistemas de corriente continua de alto voltaje (HVDC).

Desventajas de la DC:

Conversión difícil: es relativamente difícil aumentar y disminuir el voltaje de la DC, y se requieren equipos electrónicos de potencia complejos.

Aplicación limitada: dado que la red eléctrica mundial se basa principalmente en AC, las aplicaciones de la DC son relativamente limitadas.