Interruptores de potencia

1. Interruptores de Potencia
2. Introducción   Los interruptores que se usaban antiguamente en los circuitos eléctricos eran, generalmente, de accionamiento manual y del tipo seccionador (cuchilla). Con el aumento de las intensidades y de las tensiones requeridas en el sector industrial resultó que el arco que se formaba al abrir el interruptor dañaba o destruía los contactos. Entonces seconstruyeron interruptores que abrían o cortaban rápidamente los circuitos por medio de un resorte o por la acción de la gravedad, reduciendo así la duración del arco y la magnitud del deterioro del interruptor.   Colocando el interruptor en posición vertical, con ruptura horizontal, la corriente de aire por convección, debida al calor del arco, tiende a extender el arco hacia arriba, alejándolo delinterruptor; así mismo, la acción magnética de la espira formada por el interruptor y el arco tiende a aumentar la longitud del arco extinguiéndolo.
3. PRINCIPALES CONDICIONES DE OPERACION   Teoría del Interruptor de Potencia   El interruptor de potencia es un dispositivo electromecánico cuya función principal es la de conectar y desconectar circuitos eléctricos bajo condiciones normales o defalla. Adicionalmente se debe considerar que los interruptores deben tener también la capacidad de efectuar recierres, cuando sea una función requerida por el sistema.     Tareas Fundamentales de los Interruptores de Potencia   Se requiere que cualquier interruptor de potencia, sin tomar en cuenta su aplicación particular, efectúe cuatro operaciones fundamentales: Cerrado, debe ser un conductor ideal.Abierto, debe ser un aislador ideal. Cerrado, debe ser capaz de interrumpir la corriente a que fue diseñado, rápidamente y en cualquier instante, sin producir sobre voltajes peligrosos. Abierto, debe ser capaz de cerrar rápidamente y en cualquier instante, bajo corrientes de falla, sin soldarse los contactos por las altas temperaturas.
4. Principio de Operación.   De acuerdo con la secuencia deoperación de un interruptor, la operación de cierre y apertura se realiza por medios mecánicos, que los mantiene unidos bajo presión, haciendo posible el flujo de la corriente eléctrica de un punto hacia otro. La interrupción de un circuito eléctrico comprende de dos pasos. El primero consiste en intercalar un entre hierro con un conductor gaseoso a la trayectoria metálica original.   El segundoconsiste en eliminar la habilidad de conducción de la corriente en esta sección gaseosa. El principio fundamental de este proceso, es la rápida conversión de una sección conductora predeterminada del circuito en una sección que no permita el flujo de la corriente. Esto es posible ya que el conductor gaseoso, también conocido como plasma del arco, es la única sustancia capaz de cambiar de un buenconductor (10MHO/CM), a un aislador confiable (10 12 OHM/CM), solamente con variar su temperatura con un factor de diez, (10000 a 1000 o K).
5. Proceso de Cierre Los interruptores no solo deben interrumpir, también deben cerrar el circuito. Esto puede ocasionar ciertos problemas, particularmente si el interruptor cierra sobre un corto circuito. Cuando el interruptor está abierto, aparece en susterminales la tensión del sistema, a esta tensión se le denomina tensión de cierre.   Al valor de cresta mayor de la corriente que fluye al cerrar el interruptor se le llama corriente de cierre. La potencia de cierre es el producto de la tensión de cierre por la corriente de cierre.   El tiempo de cierre de un interruptor, es el que transcurre desde el momento de energizarse la bobina de cierre hastala conexión metálica de los contactos principales. Durante el cierre, existen esfuerzos eléctricos entre los contactos a medida que estos se acercan, de manera que algunas veces pueden establecerse arcos de pre-encendido, ocasionando un desgaste adicional en el material de los contactos principales.
6. Proceso de Apertura   Si estando cerrado el interruptor se desea interrumpir el circuito, se...