Interruptor de potencia

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Interruptor de potencia
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PREFACIO
 
Los sistemas de transmisión de la energía eléctrica están protegidos y controlados por interruptores de media y alta tensión.
Los interruptores tienen la función de crear e interrumpir el flujo de las corrientes eléctricas en las líneas de transmisión. Por ello la función delcontacto eléctrico juega un importante y crítico rol en la operación apropiada del interruptor.

INTRODUCCIÓN

Un interruptor es un switch eléctrico operado automática-mente diseñado para proteger un circuito eléctrico del daño ocasionado por una sobrecarga o un cortocircuito. A diferencia del fusible, el cual opera una vez y luego debe ser reemplazado, un interruptor se puede resetear (ya seamanual o automáticamente) para reanudar la operación normal.
Los interruptores se fabrican de diferentes tamaños, desde los pequeños dispositivos que protegen los artefactos eléctricos en un hogar, hasta los tableros de interruptores que están diseñados para proteger los circuitos de alta tensión que alimentan a toda una ciudad.
El interruptor de alta tensión tiene tres componentes principales:Cámara de interrupción: donde ocurre la conducción y la interrupción de la corriente en el circuito de potencia. Generalmente es un volumen cerrado que contiene los contactos de apertura y cierre (make-break) y un medio de interrupción (aire comprimido, aceite, SF6, vacío, etc.) usado para el aislamiento y para apagar el arco.

Mecanismo de Operación: donde se inicia la energía requerida paracerrar o abrir los contactos y para apagar el arco.
Control: donde se monitorea el estado y las órdenes que se generan para operar al interruptor.

CONTACTOS ELÉCTRICOS EN INTERRUPTORES

Como ya se mencionó antes, la corriente pasa a través del material conductor en la cámara de interrupción (Fig. 2). Se unen varias partes para formar el material conductor. Las diferentes uniones forman loscontactos eléctricos.

El contacto eléctrico se obtiene colocando dos objetos conductores en contacto físico. Esto se puede llevar a cabo de varias formas. Aunque hay una gran variedad de diseños de contactos en las cámaras de interrupción, éstos se pueden agrupan en cuatro categorías principales:

1. Contactos de abrir y cerrar (Make-break) - los que pueden abrir o cerrar bajo carga;
2.Contactos deslizantes (sliding) - los que mantienen el contacto durante el movimiento relativo
3. Contactos fijos - los que se pueden enganchar permanentemente por años y nunca ser abiertos
4. Contactos desmontables - los que pueden abrir o cerrar sin carga. Usados generalmente en tableros de interruptores blindados de media tensión
La Figura 3 es un esquema simbólico de una arquitectura típica decontacto y claramente muestra el flujo de corriente a través de tres de los tipos principales de contactos durante la secuencia de eventos de una operación de apertura. En los tres tipos, se realiza el contacto tocando las superficies de contacto de cada componente.
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CONTACTOS DE APERTURA Y CIERRE

El tipo de contacto de apertura y cierre (make-break) se puede subdividir de acuerdo a sunivel de potencia, empezando de mayor a menor:

Los contactos de interruptores de alta tensión con elevada corriente que desconectan las grandes cargas eléctricas y producen arcos, están contenidos en cámaras de arco especiales. Pueden estar a la presión normal o en un soplado de aire, en Sulfuro Hexafluoro (SF6), en aceite o en otro medio de extinción del arco, incluyendo el vacío.
Incluye uncontacto móvil y uno estacionario. Generalmente uno de ellos es un anillo de dedos de contactos de cobre armado con resortes (del tipo de inserción como en la Figura 4 o de tipo tope), o la otra es de una varilla sólida de cobre. Los contactos pueden ser revestidos con un material resistente al arco para resistir la erosión de un arco de elevada potencia, y las superficies enchapar (por ejemplo...
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