TEORIA Y APLICACION DE LOS CONECTORES
UNA GUIA PARA EL DISEÑO Y LA ESPECIFICACION DE CONEXIONES
Material
traducido de FCI Electrical, Tercera Edición Revisada, escrito por:
- G. Di Troia - Miembro de la IEEE de FCI Electrical de Estados Unidos
- Kenneth Woo - FCI Electrical de Estados Unidos
- Gaylord Zahlman - FCI Electrical de Estados Unidos
1.2 SUBESTACIONES
Las subestaciones son la fuente de suministro de energía para la distribución a nivel local, para seleccionar los sitios de usuarios o aún para un cliente específico. La función principal de la subestación es reducir la tensión del nivel de transmisión o de subtransmisión al nivel de distribución.
Para alcanzar esta directiva, las subestaciones emplean varios dispositivos de seguridad, de conmutación y de regulación de tensión, y de medida. Las subestaciones se ubican generalmente en o cerca del centro del área de distribución, ya sea al interior o al exterior (expuesto) y operados manual o automáticamente.
1.2.1 Subestaciones de Distribución
Se le llama subestación de distribución a una subestación que se ubica centralmente dentro del área de carga. Las subestaciones de distribución pueden estar a sólo dos millas de cada una en áreas densamente pobladas. Estas subestaciones también pueden ubicarse cerca de una fábrica grande o dentro de un edificio de gran altura para satisfacer las demandas de sus clientes de elevada carga. La Figura 1.2-1 muestra una distribución típica de una subestación de distribución que suministra energía a un fabricante de papel en el norte de Maine.
Figura 1.2-1 Subestación de Distribución
Las estaciones de distribución contienen muchos componentes, dentro de los que se incluyen transformadores de potencia, interruptores y reguladores de tensión. Los transformadores de potencia son el corazón de la subestación de distribución, las cuales ejecutan la tarea principal de reducir las tensiones de sub-transmisión a los niveles de distribución (normalmente van desde 4.16Y/2.4 kV hasta 34.5Y/19.92 kV). Los interruptores se colocan entre los circuitos de distribución y la barra de baja tensión para la protección de la subestación durante las condiciones de falla o de picos de tensión. Los reguladores de tensión se instalan en serie en cada circuito de distribución si los transformadores de potencia no están equipados con la capacidad de cambiar los taps que permiten la regulación de la tensión de barra.
1.2.2 Conductores
Las barras son los conductores principales de la corriente dentro de una subestación. Las barras se construyen de cobre o de aluminio, y se proveen en muchas configuraciones, incluyendo a las barras rectangulares, entubado redondo, entubado cuadrado, cables trenzados y barras sólidas circulares. También están disponibles aislados o sin aislar dependiendo de los requerimientos.
1.2.3 Diseño del Conector para Subestaciones
El reto para los diseñadores de conectores de subestaciones es cumplir las restricciones dimensionales y eléctricas. Los conectores mecánicos se usan a menudo para las conexiones de las subestaciones debido a su adaptabilidad al dimensionado. Con estos conectores, generalmente se ubican los accesorios de fijación tan cerca y en lados opuestos del conductor para brindar fuerzas de engrampe uniformes. (Ver la Figura 1.2-2).
Figura 1.2-2 Conector Mecánico de Subestación
Como se mencionó anteriormente, los transformadores son las piezas principales del equipo dentro de un sistema de distribución. Existen muchos tipos de transformadores (de poste, de bóveda, montado en pad, sumergible, etc.), sin embargo, los métodos de conectarlos generalmente son similares. Cada transformador suministrará bushings primarios (alta tensión) y secundarios (baja tensión).
La adecuada selección del conector es crucial para suministrar un rendimiento eficiente, de larga duración de la conexión del equipo / conductor. Un tipo de conexión usado exitosamente en los bushings del primario es un terminal tipo pin para una conexión tipo "ojo y canasta" (eye-and-basket). El terminal tipo pin se engrampa al conductor del cable y luego se inserta en el tap tipo "ojo y canasta", al cual se le aplica un torque al valor recomendado por el fabricante.
Los bushings secundarios se pueden encajar en una barra secundaria, lo que permite realizar conexiones a servicios multicableados por medio de engrampes de barra y de soportes. Otras terminaciones permiten incluir adaptadores de terminal multi-tap, adaptadores de pilas (espaciador) y terminales enroscados de espada / clavija de conexión.
Todas las conexiones hechas al transformador de distribución deben ser capaces de soportar los rigores de su entorno. Los equipos de distribución para uso intemperie se exponen a los vientos, la lluvia, variaciones extremas de temperatura y al hielo. Los equipos para uso interior (por ejemplo, edificios sin calefacción, bocas de acceso y bóvedas) están sujetos a la humedad, inundación, temperaturas extremas, espacios apretados y a la corrosión.