Disyuntor de vacío

<p>Un interruptor que utiliza el vacío como medio de extinción del arco se denomina interruptor automático de vacío. En este interruptor automático, el contacto fijo y móvil está encerrado en un interruptor de vacío sellado permanentemente. El arco se extingue ya que los contactos se separan en alto vacío. Se utiliza principalmente para media tensión que va desde 11 KV hasta 33 KV.

El disyuntor de vacío tiene un alto medio aislante para la extinción del arco en comparación con el otro disyuntor. La presión dentro de la botella de vacío es de aproximadamente 10-4 torrente y, a esta presión, hay muy pocas moléculas presentes en la botella. El disyuntor de vacío tiene principalmente dos propiedades fenomenales.

  1. Alta resistencia aislante: en comparación con otros medios aislantes utilizados en el interruptor de vacío, es un medio dieléctrico superior. Es mejor que todos los demás medios excepto el aire y el SF6, que se emplean a alta presión.
  2. Cuando se abre un arco separando los contactos en el vacío, se produce una interrupción en el primer cero de corriente. Con la interrupción del arco, su rigidez dieléctrica aumenta hasta una tasa de miles de veces en comparación con otros interruptores.

Las dos propiedades anteriores hacen que los rompedores sean m√°s eficientes, menos voluminosos y de menor costo. Su vida √ļtil tambi√©n es mucho mayor que la de cualquier otro interruptor autom√°tico y casi no requiere mantenimiento.

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Construcción de disyuntor de vacío

Su construcción es muy simple en comparación con cualquier otro interruptor automático. Su construcción se divide principalmente en tres partes, es decir, contactos fijos, contacto móvil y protector de arco que se coloca dentro de la cámara de interrupción del arco.

disyuntor de vacíoLa envoltura exterior del disyuntor de vacío está hecha de vidrio porque la envoltura de vidrio ayuda a examinar el disyuntor desde el exterior después de la operación. Si el vidrio se vuelve lechoso de su acabado original de espejo plateado, entonces indica que el interruptor está perdiendo vacío.

Los contactos fijos y móviles del interruptor se colocan dentro del escudo de arco. La presión en un interruptor de vacío en el momento del sellado se mantiene en alrededor de 10-6 torr. Los contactos móviles del interruptor automático se mueven a una distancia de 5 a 10 mm dependiendo del voltaje de operación.

El fuelle met√°lico de acero inoxidable se utiliza para mover los contactos m√≥viles. El dise√Īo de los fuelles met√°licos es muy importante porque la vida √ļtil del interruptor autom√°tico al vac√≠o depende de la capacidad del componente para realizar operaciones repetidas satisfactoriamente.

Disyuntor de vacío de trabajo

Cuando ocurre la falla en el sistema, los contactos del interruptor se separan y, por lo tanto, se desarrolla el arco entre ellos. Cuando los contactos que llevan corriente se separan, la temperatura de sus piezas de conexión es muy alta debido a que se produce la ionización. Debido a la ionización, el espacio de contacto se llena de vapor de iones positivos que se descargan del material de contacto.

La densidad del vapor depende de la corriente en el arco. Debido al modo decreciente de la onda de corriente, su tasa de liberación de vapor cae y después de la corriente cero, el medio recupera su rigidez dieléctrica siempre que se reduzca la densidad de vapor alrededor de los contactos. Por lo tanto, el arco no vuelve a encenderse porque el vapor de metal se elimina rápidamente de la zona de contacto.

Corte de corriente en disyuntor de vacío

El corte de corriente en el interruptor automático de vacío depende de la presión de vapor y de las propiedades de emisión de electrones del material de contacto. El nivel de corte también está influenciado por la conductividad térmica: a menor conductividad térmica, menor es el nivel de corte.

Es posible reducir el nivel de corriente en el que se produce el corte seleccionando un material de contacto que emita suficiente vapor de metal para permitir que la corriente alcance un valor muy bajo o un valor cero, pero esto rara vez se hace, ya que afecta negativamente a la rigidez dieléctrica. .

Recuperación del arco de vacío del disyuntor de vacío

El alto vac√≠o posee una rigidez diel√©ctrica extremadamente alta. A corriente cero, el arco se extingue muy r√°pidamente y la rigidez diel√©ctrica se establece muy r√°pidamente. Este retorno de la rigidez diel√©ctrica se debe a que el metal vaporizado que se encuentra entre los contactos se difunde r√°pidamente debido a la ausencia de mol√©culas de gas. Despu√©s de la interrupci√≥n del arco, la fuerza de recuperaci√≥n durante los primeros microsegundos es de 1 kV/¬Ķs segundo para una corriente de arco de 100A.

Debido al atributo mencionado anteriormente del disyuntor de vacío, es capaz de manejar los transitorios de recuperación severos asociados con fallas de línea corta sin ninguna dificultad.

Propiedad del material de contacto

El material de contacto del disyuntor de vacío debe tener la siguiente propiedad.

  • El material debe tener una alta conductividad el√©ctrica para pasar corrientes de carga normales sin sobrecalentarse.
  • El material de contacto debe tener baja resistencia y alta densidad.
  • El material debe poseer una alta conductividad t√©rmica para disipar r√°pidamente el gran calor generado durante la formaci√≥n de arco.
  • El material debe tener una alta capacidad de resistencia al arco y un bajo nivel de corte de corriente.

Ventajas del disyuntor de vacío

  • El disyuntor de vac√≠o no requiere ning√ļn llenado adicional de aceite o gas. No necesitan recargas peri√≥dicas.
  • Recuperaci√≥n r√°pida de alta rigidez diel√©ctrica en interrupciones de corriente que solo se produce medio ciclo o menos de arco despu√©s de la separaci√≥n adecuada de los contactos.
  • La unidad rompedora es compacta y aut√≥noma. Se puede instalar en cualquier orientaci√≥n requerida.
  • Debido a las razones anteriores junto con la ventaja econ√≥mica que ofrece, el disyuntor de vac√≠o tiene una gran aceptaci√≥n.

Desventaja del disyuntor de vacío

  • Requerimientos de alta tecnolog√≠a para la producci√≥n de botellas de vac√≠o.
  • Necesita supresores de sobretensiones adicionales para la interrupci√≥n de corrientes magnetizantes bajas en un cierto rango.
  • La p√©rdida de vac√≠o debido a da√Īos o fallas durante el tr√°nsito inutiliza todo el interruptor y no puede repararse en el sitio.

Aplicaciones del disyuntor de vacío

  • Debido al espacio corto y la excelente recuperaci√≥n del interruptor autom√°tico de vac√≠o, son muy √ļtiles como interruptores de fabricaci√≥n de muy alta velocidad en muchas aplicaciones industriales.
  • Cuando el voltaje es alto y la corriente a interrumpir es baja, estos interruptores tienen una clara superioridad sobre los otros interruptores.
  • Para capacidades de interrupci√≥n de fallas bajas, el costo es bajo en comparaci√≥n con otros dispositivos de interrupci√≥n.
  • Debido a los m√≠nimos requisitos de mantenimiento, estos interruptores son muy adecuados para el sistema que requiere voltaje de 11 a 33 kV.

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