Las celdas de media tensión SF6 son la opción más compacta para aislar un conjunto de maniobra, pero no la única ni siempre la mejor. La respuesta corta: el vacío es el medio de interrupción dominante hasta 38 kV; el aislamiento en SF6 permite celdas RMU y GIS muy compactas; las celdas metal-clad aisladas en aire se inspeccionan a la vista y no usan SF6, y la prohibición europea de gases fluorados en celdas de distribución —vigente desde el 1 de enero de 2026 hasta 24 kV— está desplazando la oferta mundial hacia diseños sin SF6.
Conviene separar dos decisiones que las especificaciones suelen mezclar: con qué se aíslan las partes vivas (aire, SF6, un gas alternativo o aislamiento sólido) y con qué se extingue el arco dentro del interruptor (vacío o SF6). Esta guía aplica ambas a las redes de 13.2, 23 y 34.5 kV de México y a las de Colombia y Perú, y cierra con un ejemplo numérico de 2,500 kVA en 23 kV.
Qué es «switchgear» en español: celdas, tablero de media tensión y aparamenta
«Switchgear» no tiene una sola traducción. La IEC 62271-200:2021 cubre los conjuntos de maniobra de corriente alterna bajo envolvente metálica de más de 1 kV y hasta 52 kV, para frecuencias de hasta 60 Hz, de interior o intemperie, con compartimentos aislados en aire o llenos de fluido. En el mercado se usan estos nombres:
| Término en inglés | Cómo se dice en el mercado | Tensión | Norma de referencia |
|---|---|---|---|
| MV switchgear | Celdas de media tensión; tablero de media tensión (MX, CO); aparamenta (España) | Más de 1 kV a 52 kV | IEC 62271-200; IEEE C37.20.2 / C37.20.3 |
| Metal-clad switchgear | Tablero (celdas) metal clad, blindado, con interruptor extraíble | 4.76 a 48.3 kV | IEEE C37.20.2-2025 |
| Ring main unit (RMU) | Celdas RMU, seccionador en anillo; tipo pedestal (pad-mounted) en Norteamérica | Hasta 38 kV | IEC 62271-200; IEEE C37.74-2025 |
| LV switchgear | Tablero de baja tensión con interruptores extraíbles | 1,000 V o menos | UL 1558 |
| Switchboard | Tablero autosoportado, tablero de distribución | 1,000 V o menos | UL 891 / CSA C22.2 No. 244 / NMX-J-118/2-ANCE |
| Motor control center | Centro de control de motores (CCM) | Baja tensión | UL 845 |
Switchgear vs switchboard: ¿cuál es la diferencia?
La confusión es frecuente porque en México ambos se llaman «tablero». El switchboard es siempre de baja tensión y de frente muerto: la norma trinacional UL 891 / CSA C22.2 No. 244 / NMX-J-118/2-ANCE-2019 lo limita a 1,000 V o menos y está pensada para usarse con la NOM-001-SEDE en México. Es el tablero autosoportado que distribuye en baja tensión. Si la especificación dice 13.2 kV, lo que se pide son celdas de media tensión.
Tipos de aislamiento en celdas de media tensión: aire, SF6, gas alternativo o sólido
El medio aislante fija el tamaño de la celda, su sensibilidad al ambiente y lo que habrá que declarar y gestionar al final de su vida útil.
| Aislamiento | Tamaño | Mantenimiento | Gas a declarar | Fin de vida |
|---|---|---|---|---|
| Aire (AIS, metal-clad o metal-enclosed) | El mayor; crece mucho a 27 y 38 kV | Inspección visual y limpieza; sensible a polvo, humedad y sal | Ninguno | Acero, cobre y aisladores; sin gas que recuperar |
| SF6 (RMU y GIS tradicionales) | El más compacto | Tanque sellado; vigilancia de presión o densidad | SF6: GWP de 24,300; etiqueta con kg y t CO₂e en la UE | Recuperar el gas (en la UE, personal certificado) |
| Gas alternativo (aire seco, mezclas) | Cercano al SF6, según el gas y la presión | Tanque sellado; monitoreo del gas | Ninguno con aire seco; las mezclas fluoradas siguen siendo gases fluorados | Según el gas declarado por el fabricante |
| Sólido (resina, barras encapsuladas) | Compacto | Bajo; revisar descargas parciales y terminales | Ninguno | Resina y metales |
Según el anexo I del Reglamento (UE) 2024/573, 1 kg de SF6 equivale a 24.3 t de CO₂. Por eso el reglamento exige controles de fugas en las celdas, salvo que tengan una tasa de fuga probada menor a 0.1 % anual, un monitor de presión o densidad con alarma automática, o menos de 6 kg de gas.
Equivalente en CO2 de una celda RMU con 3 kg de SF6
E = m * GWP / 1000
E = t CO2e
Celdas de media tensión sin SF6: qué opciones hay
Hay tres caminos, y lo habitual en los tres es interrumpir el arco en vacío:
- Aire: celdas metal-clad o metal-enclosed; ocupan más, pero se inspeccionan a la vista.
- Aire seco u otro gas alternativo en tanque sellado: GIS y RMU de tamaño cercano al de las de SF6.
- Aislamiento sólido: barras y polos encapsulados en resina.
Atención con las «alternativas»: el artículo 13(9) del reglamento europeo prohíbe las celdas que usen cualquier gas fluorado como aislante o medio de interrupción, no solo el SF6; las mezclas fluoradas de bajo GWP solo entran por la excepción de falta de ofertas.
Interruptor de media tensión en vacío vs SF6
Cómo extingue el arco cada interruptor
En un interruptor en vacío, al separarse los contactos el arco arde en el vapor metálico que ellos mismos desprenden; cuando la corriente pasa por cero, ese vapor se condensa casi al instante y el espacio entre contactos recupera su rigidez dieléctrica. En un interruptor en SF6, el arco arde en el gas: el SF6, electronegativo, captura los electrones libres, enfría y desioniza la columna del arco para que no se reencienda después del cero de corriente.
Cuándo conviene vacío y cuándo SF6
La guía de selección de ABB (1VGA671056) concluye que, con la tecnología actual, ambos son básicamente equivalentes en media tensión, con una ligera ventaja del vacío en vida útil y mantenimiento. Sus cifras:
| Aplicación o criterio | Interruptor en SF6 | Interruptor en vacío |
|---|---|---|
| Vida de la cámara | 5,000 a 20,000 operaciones C-O entre revisiones | 20,000 a 30,000 operaciones C-O |
| Corriente de cortocircuito acumulada | Hasta 50 veces la corriente nominal de interrupción | Hasta 100 veces |
| Lubricación del mecanismo | Cada 5 a 10 años | Cada 10 años |
| Maniobra de transformadores | Muy adecuado; sobretensiones en vacío de carga menores a 3 pu | Muy adecuado; apartarrayos en casos especiales (hornos) |
| Maniobra de capacitores | Muy adecuado, sin reencendido | Muy adecuado hasta 25 kV, sin reencendido |
| Bancos de capacitores espalda con espalda | Muy adecuado; reactores en casos especiales para limitar la corriente de energización | Adecuado hasta 25 kV; reactores en casos especiales |
| Maniobra de motores | Muy adecuado; sobretensiones menores a 2.5 pu | Adecuado; puede requerir limitar sobretensiones por corte virtual de corriente |
| Hornos de arco (más de 100 C-O al día) | Solo con pocas operaciones diarias | Adecuado |
| Supervisión del estado | Presión de SF6 con contactos para alarma remota | No requiere: sellado de por vida |
En la práctica:
- Motores de media tensión: pida al fabricante el estudio de sobretensiones y, si aplica, supresores RC o apartarrayos.
- Bancos de capacitores de 34.5 kV: la tabla de ABB limita el «muy adecuado» del vacío a 25 kV; pida la clase de reencendido del interruptor para maniobra capacitiva (véase banco de capacitores para corregir el factor de potencia).
Metal clad vs metal enclosed: tableros de media tensión y celdas RMU
En Norteamérica y en las especificaciones mexicanas con base ANSI/IEEE se distinguen tres familias:
| Construcción | Norma | Aparato principal | Compartimentación | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| Metal-clad (blindada) | IEEE C37.20.2-2025 | Interruptor extraíble de operación eléctrica | Barreras metálicas a tierra entre barras, interruptor y cables | Subestaciones principales, alimentadores con relevadores |
| Metal-enclosed con seccionador | IEEE C37.20.3-2023 | Seccionador bajo carga fijo + fusibles de potencia | Envolvente metálica; menos barreras internas | Acometidas, protección de transformadores, subestaciones compactas |
| RMU / tipo pedestal | IEEE C37.74-2025; IEC 62271-200 | Seccionadores bajo carga e interruptores de falla | Tanque sellado, frente muerto | Anillos subterráneos, parques industriales, campus |
La IEEE C37.20.2-2025 (publicada el 30 de junio de 2026) cubre celdas metal-clad con interruptores extraíbles de 4.76 a 48.3 kV y barras de 1,200, 2,000, 3,000 y 4,000 A. La IEEE C37.20.3-2023 cubre celdas metal-enclosed con seccionador de más de 1 kV y hasta 48.3 kV, y la IEEE C37.74-2025, los equipos subterráneos, de bóveda y tipo pedestal con seccionador bajo carga, con o sin fusibles, hasta 38 kV. En una red IEC (Chile, por ejemplo), las tres familias caen dentro de la IEC 62271-200 y se distinguen por su categoría LSC y su clase de partición.
Qué clase de celda pedir para 13.2, 23 y 34.5 kV
| Red | Clase ANSI/IEEE de la celda | BIL | Comprobación en equipo IEC |
|---|---|---|---|
| 13.2 kV (México); 11.4 y 13.2 kV (Colombia); 10 kV (Perú) | 15 kV | 95 kV | 17.5 kV asignados cubren con holgura |
| 23 kV (México); 22.9 kV (Perú) | 27 kV (25 kV en RMU tipo pedestal) | 125 kV | 23 × 1.05 = 24.15 kV: una celda de 24 kV queda corta si la red opera 5 % arriba |
| 34.5 kV (México y Colombia) | 38 kV | 150 kV | 34.5 × 1.05 = 36.2 kV: una celda de 36 kV queda corta en el mismo caso |
Regla de fondo: la tensión asignada de la celda debe ser igual o mayor que la tensión máxima de operación de la red, no que la nominal. En Colombia, el RETIE define la media tensión como más de 1,000 V y menos de 57.5 kV, con tensiones normalizadas de 11.4, 13.2, 34.5 y 44 kV; en Perú son habituales las redes de 10 y 22.9 kV.
LSC, partición e IAC: cómo leer la ficha de una celda IEC
- LSC (pérdida de continuidad de servicio). Con LSC1, abrir un compartimento obliga a desenergizar otras unidades; con LSC2, al menos las barras y las demás unidades siguen en servicio. LSC2A y LSC2B distinguen si los cables de la unidad intervenida deben estar desenergizados.
- Clase de partición. PM son particiones metálicas; PI, particiones o persianas de material aislante.
- IAC (clasificación de arco interno). Se escribe, por ejemplo, IAC AFLR 20 kA 1 s: accesibilidad A (solo personal autorizado; B incluye al público), caras probadas frontal (F), laterales (L) y trasera (R), corriente y duración del arco de prueba. Una celda adosada a la pared suele declararse AFL; una autosoportada sin pared detrás, AFLR. En IEEE el equivalente es la resistencia al arco según IEEE C37.20.7.
El RETIE colombiano lo pide de forma explícita: las celdas deben controlar los efectos del arco interno y evacuar los gases hacia arriba, a los costados, hacia atrás o al frente si la salida está al menos a 2 m del piso. Agregue a la especificación el grado IP de la envolvente (o NEMA 1 / 3R en equipo ANSI) y la altitud del sitio.
Ejemplo: celdas para una acometida de 23 kV y 2,500 kVA
Una planta recibe energía en 23 kV y alimenta un transformador de 2,500 kVA. La factibilidad del suministrador indica, para este ejemplo, un nivel de cortocircuito de 500 MVA en el punto de conexión (el trámite se explica en requisitos para una subestación eléctrica CFE).
- Clase: red de 23 kV → celdas clase 27 kV, 125 kV de BIL (o 25 kV en RMU tipo pedestal).
- Corriente nominal: 2,500,000 ÷ (√3 × 23,000) = 62.8 A. Una barra de 600 o 630 A tiene casi diez veces esa corriente (600 ÷ 62.8 = 9.6): la corriente continua no es lo que dimensiona estas celdas.
- Fusible primario máximo según la Tabla 450-3(a) de la NOM-001-SEDE-2012 (transformador con impedancia de hasta 6 %): 300 % × 62.8 A = 188.3 A. Se elige el calibre que coordine con la corriente de energización del transformador.
- Cortocircuito de la red: 500,000,000 ÷ (√3 × 23,000) = 12.55 kA simétricos. Si el dato fuera 750 MVA, serían 18.83 kA.
- Corriente de corta duración y de cresta: se elige el valor normalizado inmediato superior, por ejemplo 16 kA durante 1 s para 12.55 kA, o 20 kA si la red puede crecer a 750 MVA. A 60 Hz, el valor de cresta asignado es 2.6 veces el de corta duración: 2.6 × 20 = 52 kA cresta.
- Construcción: con un solo transformador protegido por fusibles basta una celda metal-enclosed con seccionador bajo carga. Si habrá varios alimentadores con relevadores, transferencia o un generador, conviene metal-clad con interruptor en vacío extraíble.
Paso 4 — corriente de cortocircuito de la red en 23 kV
Icc = Scc * 1000000 / (sqrt(3) * V)
Icc = A
| Concepto | 13.2 kV | 23 kV | 34.5 kV |
|---|---|---|---|
| Corriente nominal de 2,500 kVA | 109.3 A | 62.8 A | 41.8 A |
| Cortocircuito con 500 MVA | 21.87 kA | 12.55 kA | 8.37 kA |
| Clase ANSI/IEEE de la celda | 15 kV | 27 kV | 38 kV |
La tabla muestra por qué, con el mismo nivel de red, a 13.2 kV se necesitan celdas de 25 kA, mientras que a 34.5 kV bastan 12.5 kA. Para el lado de baja tensión del mismo transformador, véase cálculo de cortocircuito en el secundario del transformador, y para el conjunto completo, subestación compacta: tipos, partes y cómo elegirla.
Qué pedir en la ficha técnica de celdas de media tensión
- Tensión asignada y BIL: 15/27/38 kV y 95/125/150 kV, comparados con la tensión máxima de operación de la red, no con la nominal.
- Corriente de barras y de cada unidad: 600/630 A, 1,200 A o más, según los alimentadores.
- Corriente de corta duración (kA, s) y de cresta, con el dato de cortocircuito del suministrador y un margen para el crecimiento de la red.
- Medio de aislamiento y de interrupción: aire, SF6, gas alternativo o sólido; vacío o SF6. Si hay gas: masa en kg, t CO₂e, tasa de fuga y monitor de densidad.
- Construcción: metal-clad (IEEE C37.20.2) o metal-enclosed (IEEE C37.20.3); en IEC, LSC y clase de partición.
- Arco interno: IAC (por ejemplo, AFLR 20 kA 1 s) o IEEE C37.20.7, con la ruta de evacuación de gases.
- Envolvente: IP o NEMA 1 / 3R, altitud, temperatura, entrada de cables inferior o superior.
- Protección y control: relevadores, transformadores de corriente y de potencial, enclavamientos, mando motorizado, SCADA.
- Certificación de mercado: certificado RETIE en Colombia, UL/CSA en Norteamérica o CE en Europa, según el destino.
Errores comunes al especificar celdas de media tensión
- Pedir celdas IEC de 24 o 36 kV para redes de 23 o 34.5 kV sin revisar la tensión máxima. El 5 % de holgura de la red puede dejar la celda por debajo.
- Dimensionar por corriente nominal. Los 62.8 A no dicen nada; los kA de la red, sí.
- Confundir switchboard con switchgear. Un tablero UL 891 es de 1,000 V o menos; no sirve como celda de acometida.
El papel de Entogo
Entogo es una empresa canadiense con fábrica propia en China que fabrica las cuatro familias de esta guía. Las celdas metal-clad cubren las clases 5 a 38 kV con interruptor en vacío extraíble, barras de hasta 4,000 A y hasta 50 kA de interrupción, diseñadas según IEEE C37.20.2. Las celdas metal-enclosed son clase 15/27/38 kV con seccionador bajo carga y fusibles de potencia. Las celdas aisladas en gas (GIS) sin SF6 llegan a clase 38 kV con interruptor en vacío, y las celdas RMU tipo pedestal son clase 15/25/38 kV, con o sin SF6. La certificación UL/CSA, el certificado RETIE u otras certificaciones de mercado están disponibles bajo solicitud.
Las fabricaciones con especificación norteamericana se entregan en 16 a 24 semanas, o en un máximo de 36 semanas si requieren una certificación cULus/CSA nueva; las versiones IEC/CE de 50 Hz para Chile, en unas 12 semanas. La garantía mínima es de 36 meses, según el producto. Vea la gama en celdas y distribución, las subestaciones y distribución de energía, la fabricación de celdas bajo marca propia (OEM) o envíe su ficha técnica: el equipo responde en un día hábil.
En resumen: elija primero la clase de tensión y los kA de la red, después la construcción (metal-clad o metal-enclosed) y al final el medio aislante. El vacío resuelve la interrupción hasta 38 kV; la decisión sobre el SF6 es de tamaño, mantenimiento y suministro futuro.
