Un operador de subestación en Arabia Saudita llamó la semana pasada. Tenían un interruptor de desconexión de 132 kV que no se movía. La manija se movió hasta la mitad y luego se bloqueó. Necesitaban aislar un alimentador para mantenimiento y el interruptor no cooperaba. Toda la operación quedó en suspenso.
Esto sucede con más frecuencia de lo que la gente espera. Los interruptores de desconexión de alto-voltaje son dispositivos simples-sin interrupción del arco, solo una interrupción visible en el circuito. Pero viven al aire libre, expuestos al sol, la arena, la lluvia y los cambios de temperatura. Con el tiempo, desarrollan problemas. Y cuando se atascan, toda la subestación puede detenerse.
El óxido y la grasa seca son los mayores culpables. La mayoría de los interruptores de desconexión para exteriores utilizan un diseño de rotura horizontal en el que las piezas móviles se asientan sobre cojinetes y puntos de pivote que necesitan lubricación. Después de años sin mantenimiento, la grasa se seca, los cojinetes se oxidan y el eje se atasca. Vimos esto en un sitio en Omán donde un conjunto de interruptor de desconexión instalado en 1998 hizo que su grasa original se convirtiera en algo parecido a cera de vela. El operador tuvo que utilizar una barra tramposa para forzarlo. Cuando nos llamaron, el eje se había torcido ligeramente y los contactos ya no se alineaban. La solución es sencilla pero lleva mucho tiempo-: desmontar, limpiar la grasa vieja, lijar el óxido, aplicar grasa nueva a base de litio-y volver a montar. Si los cojinetes están picados, es necesario reemplazarlos. Algunos fabricantes ahora recomiendan pasadores de acero inoxidable con casquillos de acero inoxidable en lugar de latón o acero chapado, lo que elimina por completo la corrosión. El mantenimiento preventivo una vez al año-simplemente abrir y cerrar el interruptor unas cuantas veces-puede evitar que esto se convierta en un trabajo importante. Para los interruptores de desconexión en áreas costeras donde el aire salado acelera la corrosión, se recomienda una inspección más frecuente.
Otro problema común es que el enlace de la interfaz se doble o desalinee. Entre la manija de operación y el interruptor en sí, generalmente hay un tubo o tubo largo que conecta los tres polos para que todos se muevan juntos. Si algo golpea la tubería-un camión que retrocede hacia la subestación, una rama de árbol que cae, acumulación de hielo-puede doblarse. Una vez doblado, la geometría está apagada y el interruptor puede cerrarse de manera desigual o una fase puede no engancharse completamente. En un caso en Malasia, un mecanismo de interruptor de desconexión había estado funcionando bien durante años y de repente no se cerraba del todo. El equipo no pudo entenderlo hasta que les pedimos que revisaran el tubo de conexión. Alguien había apoyado una escalera contra él durante una visita de mantenimiento anterior y la tubería estaba doblada menos de una pulgada. Enderezarlo solucionó el problema. Si el varillaje no está recto, el interruptor de carga no funcionará suavemente, por lo que verificar la alineación debe ser parte de cada inspección. Para los interruptores de desconexión en plantas industriales donde el movimiento de equipos es común, vale la pena considerar la protección física alrededor del enlace.
La corrosión dentro de la caja de terminales también puede causar fallas. Muchos interruptores de desconexión operados por motor-tienen una pequeña caja de terminales en la base del mecanismo operativo que contiene interruptores de límite, cableado y, a veces, un motor. La humedad entra a través de sellos agrietados o accesorios de conducto faltantes, los terminales se corroen, los interruptores de límite dejan de funcionar y el motor no funciona. Esta es una falla común en la que el operador presiona el botón, no escucha nada y asume que el interruptor está atascado cuando en realidad el circuito de control eléctrico está muerto. La solución es abrir la caja, limpiar la corrosión, reemplazar los componentes dañados y volver a sellar el gabinete. Agregar un pequeño calentador dentro de la caja-común en climas fríos o húmedos-ayuda a mantener la humedad fuera a largo plazo-. Para los interruptores de desconexión en entornos de alta-humedad como el sudeste asiático, este es un punto de mantenimiento frecuente.
La soldadura por contacto o el deterioro son menos comunes, pero ocurren. Si un interruptor de desconexión se opera bajo carga-lo cual no debería ser así-los contactos pueden soldarse entre sí. Más a menudo, años de formación de arco durante la apertura normal erosionan gradualmente el revestimiento de plata de los contactos. Una vez que se acaba la plata, el cobre subyacente se oxida, la resistencia aumenta, se acumula calor y el ciclo se acelera hasta que los contactos se atascan. Una empresa de servicios públicos en Tailandia tenía esto en un interruptor de desconexión de 33 kV que había estado en servicio durante 18 años. La inspección mostró que las superficies de contacto estaban picadas y oscuras, y el operador informó que se sentía "arenoso" al moverse. Reemplazar solo el-kit de reemplazo de contactos del interruptor de alto voltaje-no todo el interruptor-lo solucionó. Cambiaron el conjunto de contactos del interruptor de desconexión desgastado por un juego de contactos de reemplazo directo y el interruptor volvió a funcionar sin problemas. El reemplazo de contactos lleva algunas horas y cuesta una fracción de un interruptor nuevo. La clave es atraparlo antes de que los contactos se desgasten por completo. Para los interruptores de desconexión críticos de subestaciones, la inspección termográfica regular puede detectar puntos calientes antes de que fallen los contactos.
En lugares donde las temperaturas caen por debajo del punto de congelación, la acumulación de hielo en las cuchillas del interruptor de desconexión y en las superficies del aislador puede hacer que el interruptor se sienta atascado, pero el problema es-el hielo mecánico que bloquea el movimiento. Algunas empresas de servicios públicos instalan elementos calefactores alrededor de piezas móviles críticas. Otros programan operaciones durante las horas más cálidas, cuando el hielo se ha derretido. En casos extremos, reemplazan los interruptores más antiguos con diseños-resistentes al hielo que tienen espacios más grandes y diferentes geometrías de contacto. Para interruptores de desconexión en climas fríos, seleccionar unidades con gabinetes calentados o mecanismos de auto-limpieza puede evitar fallas-relacionadas con el hielo.
Si está parado frente a un interruptor de desconexión que no se mueve, esto es lo que debe verificar. Pruebe primero con el mango manual. Si funciona-con motor, cambie al modo manual. Si la manija manual se mueve libremente pero el motor no funciona, el problema es eléctrico-revise la caja de terminales. Siente la resistencia. Si la manija se mueve parcialmente y luego se detiene, algo está bloqueando el camino. Mire el tubo de conexión en busca de curvaturas y revise el mecanismo en busca de residuos. Escuche: los chirridos normalmente significan cojinetes secos o dientes de engranajes rotos, mientras que los chirridos significan falta de lubricación. Mire los contactos-si el interruptor está parcialmente abierto o cerrado, ¿puede ver algo atascado entre ellos? ¿Hay óxido visible en los puntos de pivote? Y verifique la fecha del último mantenimiento. Si ha pasado más de un año desde que alguien lubricó este interruptor, probablemente ese sea el problema. Para instalaciones de interruptores de desconexión antiguos donde los registros de mantenimiento son irregulares, una inspección mecánica completa suele ser el mejor punto de partida.
La mayoría de los interruptores de desconexión atascados se pueden reparar. Limpiar la grasa vieja, reemplazar los contactos desgastados y enderezar el varillaje doblado-estos son trabajos de mantenimiento estándar que cualquier equipo calificado puede realizar. Pero a veces el reemplazo es la mejor opción. Si el interruptor se ha forzado repetidamente y el marco está doblado, reemplazarlo es más sencillo que intentar enderezarlo. Si el revestimiento de plata ha desaparecido por completo y el metal base está picado, serán útiles unos contactos nuevos, pero es posible que el mecanismo aún esté desgastado. Y si el fabricante ya no admite el modelo-común con los equipos de ABB, Siemens y Cooper de las décadas de 1980 y 1990,-encontrar piezas se convierte en un problema. En esos casos, un interruptor de reemplazo directo que coincida con las dimensiones de montaje y las posiciones de los terminales existentes suele ser la solución más-rentable. Mantienes los mismos cimientos, las mismas conexiones de autobús y gastas menos en mano de obra que si intentaras reconstruir un mecanismo de 30-años de antigüedad. Para las modernizaciones de interruptores de desconexión de subestaciones, este enfoque minimiza el tiempo de inactividad y evita trabajos de cimentación complejos.
Si tiene un interruptor de desconexión atascado o no está seguro de si repararlo o reemplazarlo, envíe fotos de la placa de identificación y el mecanismo. Llevamos años trabajando con estos interruptores-en subestaciones, parques solares y plantas industriales en todo Oriente Medio y el Sudeste Asiático. Podemos decirle qué está mal y qué se necesita para solucionarlo.