Disyuntor de chorro de aire

<p>El disyuntor de chorro de aire usaba aire comprimido o gas como medio de interrupción del arco. En el chorro de aire, el aire comprimido del disyuntor se almacena en un tanque y se libera a través de una boquilla para producir un chorro de alta velocidad; esto se utiliza para extinguir el arco. Los disyuntores de chorro de aire se utilizan para servicios interiores en el campo de media alta tensión y capacidad de ruptura media. Generalmente hasta tensiones de 15 KV y capacidades de ruptura de 2500 MVA. El disyuntor de chorro de aire ahora se emplea en circuitos de alto voltaje en el patio de interruptores al aire libre para líneas de 220 KV.

Aunque se utilizan gases como el dióxido de carbono, el nitrógeno, el freón o el hidrógeno como medio de interrupción del arco, el aire comprimido es el medio de interrupción de circuito aceptado para los interruptores automáticos de explosión de gas. Las razones se dan a continuación.

Las capacidades de interrupción del circuito del nitrógeno son similares a las del aire comprimido y, por lo tanto, su uso no supone ninguna ventaja. El dióxido de carbono tiene el inconveniente de que es difícil de controlar debido a la congelación en las válvulas y otros pasos restringidos. Feron tiene una alta rigidez dieléctrica y buenas propiedades de extinción de arco, pero es costoso y el arco lo desintegra en elementos formadores de ácido. Las características deseables que se encuentran en el interruptor automático de chorro de aire son

Operación de alta velocidad – Es muy necesario en grandes redes interconectadas para que se pueda mantener la estabilidad del sistema. Esto se logra en el interruptor automático porque el intervalo de tiempo entre la descarga del impulso de disparo y la separación de los contactos es muy corto.

Idoneidad para funcionamiento frecuente – La conmutación repetida por un circuito de chorro de aire es posible simplemente debido a la ausencia de aceite, que se carboniza rápidamente con la operación frecuente y porque hay una cantidad insignificante de desgaste en las superficies de contacto portadoras de corriente. Pero debe recordarse que si se prevén cambios frecuentes, es esencial mantener un suministro de aire suficiente.

Mantenimiento insignificante – La capacidad del disyuntor de chorro de aire para hacer frente a la conmutación repetida también significa que se requiere un mantenimiento insignificante.

Eliminación del riesgo de incendio – Por la ausencia de aceite se elimina el riesgo de incendio.

Tamaño reducido – El crecimiento de la rigidez dieléctrica es tan rápido en los interruptores automáticos de chorro de aire que el espacio final requerido para la extinción del arco es muy pequeño. Esto reduce el tamaño de los dispositivos.

Principio de extinción de arco en disyuntor

El chorro de aire necesita un sistema de aire comprimido adicional que suministre aire al depósito de aire. Cuando se requiere aire de apertura, se admite aire comprimido a la cámara de extinción de arco. Empuja los contactos móviles. Al hacerlo, los contactos se separan y el chorro de aire aleja el gas ionizado junto con él y ayuda a la extinción del arco.

El chorro de aire extingue el arco en uno o más ciclos, y la cámara del arco se llena con aire a alta presión, lo que evita que se vuelva a encender. Los disyuntores de chorro de aire entran en la categoría de tipo de energía de extinción externa. La energía suministrada para la extinción del arco se obtiene del aire a alta presión, y está libre de la corriente a interrumpir.

Tipos de disyuntores de chorro de aire

Todos los interruptores automáticos de chorro de aire siguen el principio de separar sus contactos en un flujo de arco establecido por la apertura de una válvula de escape. El arco que se dibuja generalmente se coloca rápidamente en el centro a través de una boquilla donde se mantiene en una longitud fija y se somete al rango máximo por el flujo de aire. Los disyuntores de chorro de aire según el tipo de flujo de chorro de aire comprimido alrededor de los contactos son de tres tipos: axial, radial y de chorro cruzado.

Disyuntor de aire de explosión axial – En el interruptor automático de chorro de aire, el flujo de aire es longitudinal a lo largo del arco. El disyuntor de chorro de aire puede ser un solo disparo o doble disparo. Los interruptores que emplean una disposición de doble explosión a veces se denominan interruptores automáticos de explosión radial, ya que el chorro de aire fluye radialmente hacia la boquilla o el espacio entre los contactos.

La característica esencial del disyuntor de chorro de aire se muestra arriba. Los contactos fijos y móviles se mantienen en una posición cerrada por la presión del resorte en condiciones normales de funcionamiento. El tanque de depósito de aire está conectado a la cámara de arco a través de una válvula de aire, que se abre por un triple impulso.

Cuando ocurre la falla, el impulso triplicado provoca la apertura de la válvula de aire que conecta el depósito a la cámara de arco. El aire que ingresa a la cámara del arco ejerce presión sobre los contactos móviles que se mueven cuando la presión del aire excede la fuerza del resorte.

Los contactos se separan y se desarrolla un arco entre ellos. El aire que fluye a gran velocidad axialmente a lo largo del arco provoca la eliminación de calor del borde del arco y el diámetro del arco se reduce a un valor muy pequeño en la corriente cero.

Por lo tanto, el arco se interrumpe y el espacio entre los contactos se limpia con aire fresco que fluye a través de la boquilla. El flujo de aire fresco elimina los gases calientes entre el espacio de contacto y aumenta rápidamente la rigidez dieléctrica entre ellos.

Disyuntor de aire de chorro cruzado – En tal interruptor, una ráfaga de arco se dirige en ángulo recto al arco. La representación esquemática del principio cruzado del interruptor automático de aire de chorro cruzado se muestra en la siguiente figura. Un brazo de contacto móvil se opera en espacios cerrados para dibujar un arco que es forzado por una ráfaga de aire transversal en las placas divisoras, aligerándolo hasta el punto en que no puede volver a encenderse después de la corriente cero.

La conmutación de resistencia normalmente no es necesaria ya que el relámpago del arco automáticamente introduce algo de resistencia para controlar el voltaje transitorio de reinicio, pero si se considera deseable una resistencia adicional. Es posible introducirlo conectándolo en el tramo a través del divisor de arco.

Inconveniente del disyuntor de chorro de aire

En el disyuntor de chorro de aire, es necesario que el aire comprimido a la presión correcta esté disponible todo el tiempo, involucrando en la instalación más grande de una planta con dos o más compresores. El mantenimiento de esta planta y el problema de las fugas de aire en los accesorios de las tuberías son algunos de los factores que actúan en contra del interruptor de circuito de chorro de aire y es costoso para la baja tensión en comparación con el interruptor de circuito de ruptura de aceite o aire.

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