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Existe un breve lapso al final de cada semiperíodo, en que la corriente se interrumpe debido a que su
valor es tal que no logra mantener el grado necesario de ionización y el arco se enfría. Estas pausas de
corriente cero van aumentando hasta que en algún momento la tensión impresa por el sistema es menor que
VR y el arco se apaga definitivamente.
El proceso descrito permite decir quela interrupción de circuitos resistivos es relativamente simple.
Sin embargo, la interrupción es particularmente difícil en circuitos fuertemente inductivos (ó capacitivos),
dado que la tensión impresa por el sistema es máxima cuando la corriente pasa por cero. Según esto, el
problema fundamental en el diseño de interruptores es el medio que debe usarse para enfriar el arco y
extinguirlo, en elbreve lapso en que la corriente pasa por cero.
b.

Interrupción de una línea fallada

El circuito de la Figura 2.35 es una representación de esta situación. En este circuito se ha supuesto
concentrada la capacitancia C de la línea en un sólo punto; R y L representan la resistencia y la inductancia de
los elementos del sistema conectados entre la fuente de alimentación de voltaje vg y elpunto en donde se
produce la falla. Inicialmente el interruptor AB está cerrado y el voltaje entre fase y tierra vc varía
sinusoidalmente. Supongamos que se produce un cortocircuito en F en el instante t1 cuando el voltaje es
máximo. El voltaje vc cae bruscamente a cero (Figura 2.36) y se establece una corriente de cortocircuito
atrasada en casi 90º al voltaje, dado que la resistencia R espequeña comparada con la inductancia L. Tan
pronto como el cortocircuito es desconectado por el interruptor, en t2, el voltaje sube rápidamente y debido a
la inductancia del circuito sobrepasa el valor máximo de vc y a no ser por la resistencia podría alcanzar a dos
veces el valor máximo del voltaje nominal. El voltaje oscilará entonces en forma amortiguada hasta recuperar
la forma de onda normal.Como el borne B del interruptor está conectado a tierra a través de la falla, el
voltaje entre los contactos vR será igual al voltaje vc.
vR
i (t)
+

R

vc = vR

L

F
+

vg

vc

-

A

B

t1

-

C

t2
vc (t)

Figura 2.35.- Circuito equivalente de la apertura de
una línea en cortocircuito
c.

t

i (t)

Figura 2.36.- Oscilograma de la apertura de una línea
encortocircuito

Apertura de una línea larga en vacío

El sistema posee una gran capacitancia y se puede representar por el circuito equivalente LC de la
Figura 2.37, donde se ha despreciado la resistencia de la línea. La Figura 2.38 muestra un oscilograma de esta
situación; al abrir el interruptor se establece un arco eléctrico cuyo corte se produce cuando la corriente pasa
por cero en t =t1 por ejemplo. El condensador queda cargado con Vc = − Vg (Valores máximos) y la tensión
entre los contactos vR = vg – vc crece desde cero hasta 2 Vg medio ciclo después según la curva mostrada. Si el
arco se vuelve a encender, vR baja casi hasta cero (tensión de combustión Va) y al circuito LC se aplica una
tensión Vg + VR ≈ 3Vg. Existe una oscilación a frecuencia f = 1 (2 π LC )(comparativamente alta) que
lleva la tensión en el condensador a + 3Vg en el instante en que la corriente vuelve a pasar por cero. Al
cortarse el arco, el condensador puede quedar cargado a +3Vg, con lo que vR=vg–vc crece hasta hacerse

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aproximadamente igual a –4Vg y así sucesivamente, pudiendo
hacer que la tensión en el condensador alcance a −5Vg. En este
análisis se ha supuesto que lasreigniciones ocurren en los
instantes más desfavorable, es decir, cuando se producen los
voltajes transientes más elevados. Es muy importante impedir que
el arco se vuelva a iniciar en forma sucesiva, porque las
sobretensiones producidas son peligrosas para los equipos del
sistema, mientras que si el arco persiste, podría llegar a quemar los
contactos de los interruptores.
d.

vR
i(t)
+

L...