Interruptores de potencia

República Bolivariana de Venezuela
Instituto de Tecnología Agroindustrial

Programa Nacional de Formación

Ingeniería Eléctrica









INTERRUPTORES DE POTENCIA Y CUCHILLAS



Autores:

Carmen García

Liliana Contreras

Erika Rincón

Jhoan Delgado

Alex Flórez



San Cristóbal
2010

Resumen
Los sistemas de transmisión de la energía eléctrica estánprotegidos y controlados por interruptores de media y alta tensión.
Los interruptores potencia tienen la función de crear e interrumpir el flujo de las corrientes eléctricas en las líneas de transmisión. Por ello la función del contacto eléctrico juega un importante y crítico rol en la operación apropiada del interruptor. La operación de un interruptor puede ser manual o accionada por la señal de unrelé encargado de vigilar la correcta operación del sistema eléctrico, donde está conectado.
Si la operación se efectúa sin carga (corriente), el interruptor recibe el nombre de
desconectador o cuchilla desconectadora, si la operación de apertura o de cierre la efectúa con carga (corriente nominal) o con corriente de corto circuito (en caso de alguna perturbación) el interruptor recibe el nombrede disyuntor o interruptor de potencia
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.
Las cuchillas desconectadoras (llamados también Seccionadores) son interruptores de unasubestación o circuitos eléctricos que protegen los mismos de cargas eléctricas demasiado elevadas. Son muy utilizadas en las centrales de transformación de energía eléctrica de cada ciudad. También existen las cuchillas de puesta a tierra.
Interruptores de Potencia.

El interruptor de potencia es el dispositivo encargado de desconectar una carga o una parte del sistema eléctrico, tanto encondiciones de operación normal (máxima carga o en vacío) como en condición de cortocircuito. La operación de un interruptor puede ser manual o accionada por la señal de un relé encargado de vigilar la correcta operación del sistema eléctrico, donde está conectado.

El interruptor de alta tensión tiene tres componentes principales:
Cámara de Interrupción: donde ocurre la conducción y lainterrupción 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 para cerrar 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.
Arco Eléctrico:
Cuando un interruptor abre un circuito con carga o por despejar una falla es inevitable la presencia del arco eléctrico, la que sin duda es una condición desfavorable, en la operación de interruptores. Durante la presencia del arco se mantiene la circulación de corriente en el circuito depotencia. Las características del arco dependen, entre otras cosas de:
•  La naturaleza y presión del medio ambiente donde se induce.
•  La presencia de agentes ionizantes o desionizantes.
•  La tensión entre los contactos y su variación en el tiempo.
•  La forma, separación y estructura química de los contactos.
•  La forma y composición de la cámara apaga chispa.
•  Sistema de extinción delarco.
La generación del arco se debe a la ionización del medio entre los contactos, haciéndolo conductor, lo que facilita la circulación de corriente. La presencia de iones se origina por la descomposición de las moléculas que conforman el medio entre los contactos, producto de colisiones entre éstas y los electrones aportados por la corriente. Se puede decir que la emisión de electrones desde la...