Las celdas (o “Switchgear”, en inglés) de Media Tensión (1kV- 52kV, de acuerdo a norma IEC), son un conjunto continuo de secciones verticales (“celdas”) en las que se ubican equipos de maniobra, medida (transformadores de corriente y de tensión, etc.), y de protección y control, montados en uno o más compartimientos insertos en una estructura metálica. Se utilizan para energizar o desenergizar cargas o bien para seccionar circuitos eléctricos, siendo su núcleo el elemento de maniobra, donde se encuentran interruptores de poder (Circuit Breaker), seccionadores, desconectadores y contactores.

Como explica Paolo Donoso Jara, Smart Infrastructure de Siemens Chile, los principales medios de aislación de las celdas de MT son el aire, también conocida como tecnología AIS (Air-Insulated Switchgear) y el gas (principalmente SF6) también conocido como tecnología GIS (Gas-Insulated Switchgear).

“La elección de tecnología dependerá de diversos factores como el espacio disponible (las celdas GIS son más compactas que las AIS), presupuesto inicial (las AIS suelen ser más económicas que las GIS), mantenimiento (celdas GIS libres de mantenimiento), condiciones ambientales (como la altura geográfi ca de instalación, pues las GIS no requieren derating de tensión), entre otros aspectos”, indica.

Respecto a la extinción de arco en los elementos de maniobra, los medios más utilizados en la actualidad son el vacío y el gas SF6. “El aceite ya no se utiliza como medio de extinción en las Celdas de MT”, añade.

El profesional indica que, a nivel internacional, los estándares regulan el diseño y fabricación de estos equipamientos son la IEC 62271-200 (Europa) y las ANSI C37.20.2/C37.20.7 y NEMA ISC 3 (EE.UU.). “Tanto la normativa IEC como ANSI/IEEE/NEMA exigen como base de diseño el cumplimiento mínimo de ciertos enclavamientos lógicos que permiten maniobras seguras. Por ejemplo, en una celda de interruptor GIS no se puede permitir que el switch de aislamiento sea abierto antes de que el interruptor lo haga. De esta manera, se evita una apertura bajo carga para un elemento de maniobra que no está diseñado para dicha condición”, asegura. “Adicionalmente, los fabricantes suministran opciones de enclavamientos adicionales que pueden ser incluidos en las celdas y que pueden ser del tipo electromecánicos (con uso de bobinas), mecánicos (para uso de candado), etc.”.

En ese sentido, las normas disponen de diseños de acuerdo a la compartimentación de las celdas, lo que otorga una categorización para la continuidad de servicio y para seguridad. Bajo los estándares ANSI/NEMA, estas categorías se conocen como ‘Metal Enclosed’ y ‘Metal Clad’. “Esta última es la más robusta, ya que exige compartimentación de barras principales, elemento de maniobra, y cables, todo por separado. Además, requiere la utilización de cortinas de protección (shutters) para los elementos de maniobra extraíbles, entre otras exigencias”, afi rma Donoso. En el caso de los estándares IEC, las categorías se conocen bajo las denominaciones LSC1 o LSC2, siendo la LSC2 (GIS) y/o LSC2B (AIS) las más robustas y equivalentes a Metal Clad.

En particular, la norma IEC 60298 defi ne las celdas del tipo Metal Clad, exigiendo características como las siguientes:

• Componentes en compartimientos con grado de protección IP2X o mayor.

• Separaciones metálicas entre compartimientos.

• Al extraer un equipo de media tensión, existirán barreras metálicas (“shutters”) que impedirán cualquier contacto con partes energizadas.

• Compartimientos separados, al menos, por cada interruptor o equipo de maniobra; elementos a un lado del equipo de maniobra (por ejemplo, cables de poder); elementos al otro lado del equipo de maniobra (barras, entre otros) y equipos de baja tensión (relés, etc.).

• Cuando las celdas son de doble barra, cada conjunto de barras debe ir en compartimiento separado.


Ahondando en el tema de la seguridad de los operarios, Donoso señala que existen diseños aptos para soportar explosiones por arcos eléctricos internos, también conocidos como equipos Arc-Resistant. “Es importante destacar que el diseño está orientado a la protección del personal y no a la de la celda”, acota.

En tanto, Gustavo Soto, Product Manager Transformadores y Celdas MT en EECOL Electric Chile, explica que antiguamente solían utilizarse celdas con seccionadores aislados en aire (más conocidos como “de tipo cuchilla”) que eran más peligrosos y ocupaban mucho espacio. “Hoy en día, dependiendo del nivel de cortocircuito de la instalación, su clase de tensión y su altura geográ- fi ca, son diversas las tecnologías a las que se pueden acceder”, indica. “Por lo general, para circuitos hasta 20 kA y 24 kV, se emplean celdas llamadas ‘secundarias’, las que cuentan con una combinación de aire (barras) y SF6 (seccionadores), que permiten dar más seguridad al operador. En cambio, a grandes alturas y grandes tensiones, se emplea la tecnología GIS, que considera las barras en SF6 y baja las distancias eléctricas, permitiendo equipos más compactos. En ambos casos, puede ocuparse la resistencia al arco, que protege al operador de arcos eléctricos provocados en condiciones de falla”.

Criterios para elegir al proveedor

A juicio del profesional de Siemens Chile, el requerimiento base para cualquier proveedor de este tipo de celdas es que cuente debidamente con los certifi cados que acrediten los ensayos tipo de acuerdo con las últimas versiones de las normas de diseño. Además, y para garantizar un desarrollo exitoso de un proyecto bajo el punto de vista de procesos, el proveedor debería contar al menos con aprobación ISO 9001.

“Otro punto importante para seleccionar un proveedor es su trayectoria en el tiempo. Este factor indica que tiene experiencia, conocimientos y es capaz de desarrollar e innovar en mejoras según los nuevos requerimientos del mercado y de las nuevas exigencias de las normas internacionales”, sostiene. Sin embargo, no tan solo el diseño y fabricación de las celdas de media tensión es lo importante. “Un punto crítico a tener en consideración en un proveedor es que este cuente con especialistas de servicios (aprobados por fábrica) en el país; de esta forma, cualquier contingencia será atendida de forma oportuna y mantendrá las garantías respectivas del equipo”, advierte.

El profesional de EECOL Electric Chile, coincide con la afi rmación anterior y añade que la empresa proveedora debe contar con una gran base instalada, lo que es un signo de que el proveedor conoce los equipos. “También es bueno considerar que sea representante autorizado en Chile de las marcas que ofrece y que tenga un product manager dedicado a ver específi camente este tipo de soluciones. Eso le da la tranquilidad necesaria al cliente de que se encuentra en buenas manos”, explican

En términos de las principales novedades constructivas a futuro, éstas están fuertemente enfocadas en la parte primaria (partes de fuerza). Una de estas novedades tiene que ver con el método de aislamiento de las celdas. “Como se mencionó, la tecnología GIS se basa principalmente en el gas SF6 el que ha sido probado por décadas. No obstante, se están buscando alternativas de gases con las mismas o mejores prestaciones que el SF6, los cuales se ajusten de mejor manera a las nuevas exigencias medioambientales (principalmente por el calentamiento global).

Un ejemplo de esto es el desarrollo del Air-Dry, el cual ya está implementado a nivel mundial en algunos proyectos de HV GIS y MV GIS”, menciona el profesional. Otra de las novedades constructivas tiene como foco prolongar la vida de los equipos. Según Donoso, dado que los equipos Arc Resistant están diseñados bajo la normativa que busca la protección del personal, hoy en día se están implementando nuevas tecnologías con la fi nalidad adicional de proteger los equipos, para que puedan seguir en funcionamiento después de una falla de arco interno. “Estas tecnologías se basan en detectores de arco a través de sensores de luz y de switches de puesta a tierra ultra-rápidos”, señala.

“Más allá de las novedades constructivas, sabemos que en esta era, el desarrollo e innovación de las celdas de media tensión estará fuertemente ligado a la digitalización, con la incorporación de sensores, dispositivos inteligentes, capaces de medir diferentes variables y comunicarlas en tiempo real, con el fi n de tener sistemas mucho más confi ables”, concluye.