Un Interruptor se define como "un dispositivo de conmutación mecánico capaz de generar, transportar y cortar corrientes en condiciones nominales y también generar, transportar y cortar durante un tiempo específico, y cortar corrientes en condiciones anormales específicas, como un cortocircuito".

Interruptor De Potencia Tanque Muerto En SF6

Los Interruptores se clasifican generalmente de acuerdo con el medio de interrupción utilizado para enfriar y alargar el arco eléctrico permitiendo la interrupción.

Los tipos de Interruptores son:

1. 1.- Electromagnéticos
2. 2.- Vacío
3. 3.- Soplo de aire
4. 4.- Aceite (aceite a granel y aceite mínimo)
5. 5.- SF6 gas

Los Interruptores electromagnéticos de aire se limitan a equipos de distribución más antiguos y, en general, se han reemplazado por gas de vacío o SF6 para aplicaciones de equipos de distribución. El vacío se utiliza para aplicaciones de interiores y para algunos Interruptores exteriores, generalmente de clase de 38 kV e inferiores.

Los interruptores automáticos de aceite se utilizaron ampliamente en la industria de servicios públicos en el pasado, pero han sido reemplazados por otras tecnologías de interruptores para instalaciones más nuevas.

Existen dos diseños: diseños de aceite a granel (tanque muerto) dominantes en los Estados Unidos y diseños de aceite mínimo (tanque vivo) que prevalecen en algunas otras partes del mundo. Los Interruptores de aceite a granel se diseñaron como dispositivos de tanque único o de tres tanques, las clasificaciones de 69 kV e inferiores estaban disponibles en configuraciones de tanque único o de tres tanques y las clasificaciones de 115 kV y superiores en diseños de tres tanques.

Interruptor De Potencia Tanque Vivo En SF6

Los Interruptores de aceite a granel eran grandes y requerían cimientos importantes para soportar el peso y las cargas de impacto que se producían durante la operación.

Las preocupaciones y regulaciones ambientales forzaron la necesidad de contención de aceite y los costos de mantenimiento de rutina de los interruptores automáticos de aceite a granel, junto con el desarrollo y uso generalizado de los interruptores automáticos de gas SF6, han llevado a la selección del interruptor automático de gas SF6 en lugar del circuito de aceite. Este Interruptor se uso para nuevas instalaciones y la sustitución de Interruptores de aceite existentes en favor de Interruptores de gas SF6 en muchas instalaciones.

El desarrollo de los Interruptores de aceite había sido relativamente estático durante muchos años. El diseño del interruptor emplea el arco causado cuando los contactos se separan y el interruptor comienza a operar. El arco eléctrico genera gas hidrógeno debido a la descomposición del aceite mineral aislante.

El interruptor está diseñado para usar el gas como un mecanismo de enfriamiento para enfriar el arco y también para usar la presión para alargar el arco a través de una rejilla (ruptura de arco) que permiten la extinción del arco cuando la corriente pasa por cero.

Los Interruptores de gas emplean SF6 como medio de interrupción y aislamiento . En los mecanismos de "soplado único", el interruptor está diseñado para comprimir el gas durante la carrera de apertura y utilizar el gas comprimido como mecanismo de transferencia para enfriar el arco y también utilizar la presión para alargar el arco a través de una rejilla ( ruptura de arco ), lo que permite extinción del arco cuando la corriente pasa por cero.

En otros diseños, el arco calienta el gas SF6 y la presión resultante se usa para alargar e interrumpir el arco. Algunos Interruptores SF6 de doble presión más antiguos empleaban una bomba para proporcionar el gas SF6 de alta presión para la interrupción del arco.

Los Interruptores de gas SF6 suelen funcionar a presiones de entre 6 y 7 atm. La rigidez dieléctrica y el rendimiento de interrupción del gas SF6 se reducen significativamente a presiones más bajas, normalmente como resultado de temperaturas ambientales más bajas.

Para aplicaciones de temperatura fría (temperaturas ambiente tan bajas como -40 ° C), los interruptores de gas de tanque muerto se suministran comúnmente con calentadores de tanque para mantener el gas en forma de vapor en lugar de permitir que se haga liquido; El SF6 en liquido reduce significativamente la capacidad de interrupción del interruptor.

Para aplicaciones de temperaturas extremadamente frías (temperaturas ambiente entre -40 ° C y -50 ° C), el gas SF6 generalmente se mezcla con otro gas, ya sea nitrógeno (N2) o tetrafluoruro de carbono (CF4), para evitar la licuefacción del gas SF6. La selección de qué gas mezclar con el SF6 se basa en los criterios críticos que definen un sitio determinado, ya sea la rigidez dieléctrica o la clasificación de interrupción.

Una mezcla SF6-N2 disminuye la capacidad de interrupción del interruptor pero mantiene la mayor parte de la rigidez dieléctrica del dispositivo, mientras que una mezcla SF6-CF4 disminuye la rigidez dieléctrica del interruptor pero mantiene la mayor parte de la capacidad de interrupción del dispositivo.

Para cualquier aplicación de temperatura, monitorear la densidad del gas SF6 es fundamental para el desempeño adecuado y confiable de los interruptores automáticos de gas. La mayoría de los interruptores automáticos de gas SF6 de tanque muerto tienen un interruptor de densidad y un sistema de alarma de dos etapas.

La etapa uno (comúnmente conocida como etapa de alarma) envía una señal a una ubicación de monitoreo remoto de que el interruptor de circuito de gas está experimentando una fuga de gas, mientras que la etapa dos envía una señal de que la fuga de gas ha causado que el interruptor alcance un nivel de gas que puede ya no asegura el funcionamiento adecuado del interruptor en caso de una condición de corriente de falla que deba eliminarse. Una vez que el interruptor alcanza la etapa dos (comúnmente conocida como etapa de bloqueo), el interruptor se abrirá y bloqueará cualquier señal de reconexión hasta que se resuelva la condición de baja presión o bloqueará el disparo en la posición cerrada y permanecerá cerrado, ignorando cualquier señal para disparo, hasta que se resuelva la condición de baja presión.