Disyuntor de hexafluoruro de azufre (SF6)

<p>Un disyuntor en el que se utiliza gas SF6 a presión para extinguir el arco se denomina disyuntor de SF6. El gas SF6 (hexafluoruro de azufre) tiene excelentes propiedades dieléctricas, de extinción de arco, químicas y otras propiedades físicas que han demostrado su superioridad sobre otros medios de extinción de arco, como el aceite o el aire. El disyuntor de SF6 se divide principalmente en tres tipos

• Disyuntor de pistón sin soplador
• Disyuntor de pistón de un solo soplador.
• Disyuntor de doble pistón.

El disyuntor que usaba aire y aceite como medio aislante, su fuerza de extinción de arco se acumulaba relativamente lentamente después del movimiento de separación del contacto. En el caso de los interruptores automáticos de alta tensión, se utilizan propiedades de extinción de arco rápido que requieren menos tiempo para la recuperación rápida, la tensión se acumula. Los interruptores automáticos de SF6 tienen buenas propiedades en este aspecto en comparación con los interruptores automáticos de aceite o aire. Entonces, en alta tensión de hasta 760 kV, se utilizan interruptores automáticos de SF6.

Propiedades del disyuntor de hexafluoruro de azufre

El hexafluoruro de azufre posee muy buenas propiedades aislantes y de extinción del arco. Estas propiedades son

• Es un gas incoloro, inodoro, no tóxico y no inflamable.
• El gas SF6 es extremadamente estable e inerte, y su densidad es cinco veces mayor que la del aire.
• Tiene una alta conductividad térmica mejor que la del aire y ayuda a enfriar mejor las piezas que transportan corriente.
• El gas SF6 es fuertemente electronegativo, lo que significa que los electrones libres se eliminan fácilmente de la descarga mediante la formación de iones negativos.
• Tiene una propiedad única de recombinación rápida después de que se elimina la chispa que energiza la fuente. Es 100 veces más eficaz en comparación con el medio de extinción de arco.
• Su rigidez dieléctrica es 2,5 veces mayor que la del aire y un 30% menor que la del aceite dieléctrico. A alta presión aumenta la rigidez dieléctrica del gas.
• La humedad es muy dañina para el disyuntor de SF6. Debido a una combinación de humedad y gas SF6, se forma fluoruro de hidrógeno (cuando se interrumpe el arco) que puede atacar las partes de los interruptores automáticos.

Construcción de disyuntores de SF6

Los interruptores automáticos de SF6 constan principalmente de dos partes, a saber (a) la unidad interruptora y (b) el sistema de gas.

Unidad de interrupción – Esta unidad consta de contactos móviles y fijos que comprenden un conjunto de partes conductoras de corriente y una sonda de arco. Está conectado al depósito de gas SF6. Esta unidad consta de ventilaciones deslizantes en los contactos móviles que permiten que el gas a alta presión ingrese al tanque principal.

Sistema de gas – El sistema de gas de circuito cerrado se emplea en interruptores automáticos de SF6. El gas SF6 es costoso, por lo que se recupera después de cada operación. Esta unidad consta de cámaras de baja y alta presión con una alarma de baja presión junto con interruptores de advertencia. Cuando la presión del gas es muy baja debido a que la rigidez dieléctrica de los gases disminuye y la capacidad de extinción del arco de los interruptores está en peligro, este sistema emite una alarma de advertencia.

Principio de funcionamiento del disyuntor de SF6

En condiciones normales de funcionamiento, los contactos del interruptor están cerrados. Cuando ocurre la falla en el sistema, los contactos se separan y se forma un arco entre ellos. El desplazamiento de los contactos móviles está sincronizado con la válvula que ingresa el gas SF6 a alta presión en la cámara de interrupción del arco a una presión de aproximadamente 16 kg/cm^2.

El gas SF6 absorbe los electrones libres en la trayectoria del arco y forma iones que no actúan como portadores de carga. Estos iones aumentan la rigidez dieléctrica del gas y, por lo tanto, se extingue el arco. Este proceso reduce la presión del gas SF6 hasta 3kg/cm^2 así; se almacena en el depósito de baja presión. Este gas de baja presión se devuelve al depósito de alta presión para su reutilización.

Ahora se utiliza una presión de pistón de soplador diurno para generar presión de extinción de arco durante una operación de apertura por medio de un pistón unido a los contactos móviles.

Ventaja del disyuntor SF6

Los interruptores automáticos de SF6 tienen las siguientes ventajas sobre los interruptores convencionales

1. El gas SF6 tiene un excelente aislamiento, extinción de arco y muchas otras propiedades que son las mayores ventajas de los disyuntores de SF6.
2. El gas no es inflamable y es químicamente estable. Sus productos de descomposición no son explosivos, por lo que no existe riesgo de incendio o explosión.
3. El juego eléctrico se reduce mucho debido a la alta rigidez dieléctrica del SF6.
4. Su rendimiento no se ve afectado por variaciones en las condiciones atmosféricas.
5. Ofrece un funcionamiento silencioso y no hay problemas de sobretensión porque el arco se extingue en la corriente natural cero.
6. No hay reducción en la rigidez dieléctrica porque no se forman partículas de carbono durante la formación de arco.
7. Requiere menos mantenimiento y no se requiere un costoso sistema de aire comprimido.
8. El SF6 realiza varias funciones, como la eliminación de fallas de línea corta, la conmutación, la apertura de líneas de transmisión descargadas y el reactor del transformador, etc. sin ningún problema.

Desventajas de los disyuntores de SF6

1. El gas SF6 es sofocante hasta cierto punto. En el caso de una fuga en el tanque del interruptor, el gas SF6 es más pesado que el aire y, por lo tanto, el SF6 se deposita en los alrededores y provoca la asfixia del personal operativo.
2. La entrada de humedad en el tanque del rompedor de SF6 es muy dañina para el rompedor y provoca varias fallas.
3. Las partes internas necesitan limpieza durante el mantenimiento periódico en un ambiente limpio y seco.
4. La instalación especial requiere para el transporte y el mantenimiento de la calidad del gas.

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