Interruptores en alta tension

DEFINICION

➢ ES UN APARATO MECÁNICO DE CONEXIÓN
CAPAZ DE ESTABLECER, SOPORTAR E
INTERRUMPIR LA CORRIENTE EN LAS
CONDICIONES NORMALES DE CIRCUITO Y
CIRCUNSTANCIALMENTE LAS CONDICIONES
ESPECÍFICAS DE SOBRECARGA EN
SERVICIO, ASÍ COMO INTENSIDADES
ANORMALES COMO LOS CORTOCIRCUITOS.
➢ ES EL MAYOR, EL ÚLTIMO Y EL MÁS
IMPORTANTE ELEMENTO DEL SISTEMA DE
PROTECCIÓN EN LA SUBESTACIÓN.➢ ES RESPONSABLE DE LA ELIMINACIÓN FINAL
DE TODAS LAS PERTURBACIONES QUE SE
PRESENTEN EN LA RED.
➢ TIENE QUE REALIZAR TODAS LAS
➢ MANIOBRAS REQUERIDAS DEL SERVICIO.
➢ NO DEBE ORIGINAR PERTURBACIONES
➢ SECUNDARIAS.
➢ DEBE POSEER EXTREMADA FIABILIDAD
TANTO ELÉCTRICA COMO MECÁNICA.

Arco Eléctrico
Cuando un interruptor abre un circuito con carga o por despejar unafalla 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 de potencia. Las características del arco dependen, entre otras cosas de:
•  La naturaleza y presión del medio ambiente donde se induce.
•  La presencia de agentes ionizantes odesionizantes.
•  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 del arco.
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 seorigina 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 superficie de los contactos de un interruptor, se debe a las siguientes causas:
•  Aumento de temperatura, originando una emisión termo-iónica de electrones.
•  Presencia deun alto gradiente de tensión, responsable de la emisión de electrones por efecto de campo.
La emisión termoiónica de electrones se produce por el aumento en la resistencia y en la densidad de corriente en la superficie de los contactos, al momento de producirse la apertura. De igual forma, el alto gradiente de potencial existente entre los contactos durante los primeros instantes del proceso deapertura, origina un proceso de emisión de electrones por efecto de campo eléctrico. Estos electrones altamente energéticos chocan con las moléculas del medio, produciendo una reacción química endotérmica o exotérmica. La energía calórica desarrollada durante el arco es altamente destructiva y puede calcularse por medio de la ecuación (1.1).
[pic](1.1)
Donde:
W e : Energía liberada por el arco,durante el tiempo t.
I (t) : Valor instantáneo de la corriente en función de t.
e b(t) : Caída de tensión a través del arco en función de t.
t : Tiempo de duración del arco.
Formas de Extinguir el Arco
En los interruptores de potencia una de las formas de extinguir el arco, es aumentando la resistencia que ofrece el medio a la circulación de corriente.
La resistencia del arco puedeaumentarse enfriando el arco, o bien alargándolo, o dividiéndolo. El inconveniente de este último método, es que la energía que debe ser disipada es alta, razón por la cual su uso se limita a aplicaciones en baja y media tensión tanto en corriente alterna como en continua.
CLASIFICACION DE LOS INTERRUPTORES DE ALTA TENSIÓN Y SUS COMPONENTES.
Los Interruptores existentes hoy en día se clasifican endos grandes grupos, denominados tipos con aceite y tipos sin aceite.
Se consideran como interruptores de alta tensión los que se utilizan en circuitos con tensiones por encima de los I 000 V hasta la máxima tensión en sistemas de corriente alterna.
Aunque el interruptor de aceite es aún el más empleado para servicio exterior, entre 34,5 y 230 KV, existe una tendencia hacia los tipos sin aceite...