Corte de corriente en el disyuntor

Índice de contenidos

¿Qué es el corte de corriente?
- Teoría del corte de corriente
  - ¿Por qué no hay corte de corriente en el disyuntor de aceite?

¿Qué es el corte de corriente?

El corte de corriente en el interruptor automático se define como un fenómeno en el que la corriente se interrumpe a la fuerza antes del cero de la corriente natural. El corte de corriente se observa principalmente en el disyuntor de vacío y el disyuntor de chorro de aire. No hay tales fenómenos en Oil Circuit Breaker. El corte de corriente es predominante al conmutar el reactor de derivación o el transformador descargado.

Teoría del corte de corriente

Generalmente, la extinción del arco en un interruptor automático tiene lugar en la corriente natural cero. Pero esto es cierto si la capacidad del interruptor para extinguir el arco varía con el nivel de corriente de falla. Esto significa que la capacidad de extinción del arco del interruptor siempre garantizará que la extinción del arco se lleve a cabo en la corriente natural cero.

Ahora, supongamos un disyuntor de chorro de aire. En el disyuntor de chorro de aire o el disyuntor de vacío, la capacidad de eliminación de fallas es fija e independiente del nivel de corriente de falla. En este caso, cuando se utiliza un interruptor para romper el circuito del transformador descargado o del reactor de derivación, la corriente se reducirá a cero mucho antes que la corriente natural cero. Esto se debe a que el interruptor interrumpe solo la corriente de magnetización, que es muy inferior en comparación con la corriente de carga completa o la corriente de falla. Como la capacidad de extinción del arco del interruptor es lo suficientemente alta, la baja corriente de magnetización se reducirá a cero antes de la posición cero de la corriente natural. Este fenómeno se conoce como corte de corriente. Entendamos el corte actual en detalle.

Considere un reactor de derivación como se muestra en la figura a continuación.

En la figura anterior, L es la inductancia del reactor en derivación, C es la capacitancia del devanado y R es la pérdida por corrientes parásitas en el reactor. El disyuntor de la figura anterior es el disyuntor de chorro de aire.

Sabemos que el reactor de derivación siempre toma corriente magnetizante. Esta corriente de magnetización es, por supuesto, baja. En condiciones normales, la corriente que fluye a través del reactor es I (digamos) y, por lo tanto, la energía magnética almacenada en él es (LI2 / 2). Pero tan pronto como se abra el interruptor, se producirá un corte de corriente y la corriente a través del reactor será cero. Debido a esta repentina caída de corriente a través del inductor, se desarrollará un alto voltaje de acuerdo con la Ley de Faraday. Por lo tanto, el voltaje a través del capacitor también aumentará. Ahora, surge la pregunta, ¿a dónde fue a parar la energía almacenada del reactor?

La energía almacenada en la inductancia del reactor se transfiere básicamente al condensador. Por lo tanto matemáticamente podemos escribir como

LI2/2 = CV2/2

Aquí V = Voltaje a través del capacitor

Por lo tanto, V = yo √(L/C)

Este es el voltaje esperado a través del capacitor durante el corte de corriente. Observe que este voltaje potencial está por encima del voltaje natural del sistema. Esto significa que habrá un estrés de alto voltaje en el reactor de derivación durante el corte de corriente. Tenga en cuenta que el voltaje esperado V es directamente proporcional al valor de la corriente cortada y la impedancia de sobretensión del reactor.

Consideremos un ejemplo simple para tener una idea de la magnitud del voltaje esperado. Sea el valor de L = 64 mH y C = 0.001 uF, entonces el voltaje inducido para una corriente de corte de 10 A será

V = 10x√(64×10-3 / 0.001×10-6 )= 80 kV

Así vemos que, la magnitud de V es bastante alta. Nuevamente, si este voltaje V es lo suficientemente alto, entonces puede provocar que se vuelva a encender el arco en el interruptor y, por lo tanto, la corriente comience a fluir nuevamente a través del circuito. Nuevamente, habrá corte de corriente y, pero esta vez, el nivel de corte de corriente se reducirá y, por lo tanto, la tensión de tensión en el reactor será menor. Por lo tanto, se producirá una serie de cortes de corriente hasta que el voltaje previsto sea lo suficientemente bajo como para volver a encender el arco.

Observa atentamente la figura de arriba. En la figura se puede ver, 4 cortes actuales. En cada corte de corriente, la magnitud de la corriente se reduce. Esto se debe al efecto amortiguador de las pérdidas en el equipo, como la pérdida por corrientes de Foucault y la pérdida por histéresis.

¿Por qué no hay corte de corriente en el disyuntor de aceite?

Básicamente, en los interruptores automáticos de aceite, el control del arco es proporcional a la corriente de falla o corriente a interrumpir. Así en dicho interruptor el poder de extinción es proporcional a la corriente a interrumpir. Por lo tanto, la corriente no puede hacerse cero antes de la corriente natural cero. Por lo tanto, no se observa corte de corriente en el interruptor automático de aceite.