El disyuntor es un interruptor capaz de abrir o cerrar el circuito en condiciones sin carga y con carga. Puede hacer o romper el circuito ya sea manualmente o por control remoto. Un disyuntor junto con Relé puede romper el circuito en condiciones de falla.
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Principio de funcionamiento del disyuntor:
Un Disyuntor CB consta de dos contactos que se denominan electrodos, uno de los cuales permanece fijo, llamado contacto fijo y otro contacto móvil. En condiciones normales de funcionamiento, este contacto permanecerá cerrado para suministrar energía, pero tan pronto como la falla sea detectada por el Reléla bobina de disparo del disyuntor se energiza y el contacto móvil del CB se separa mediante algún mecanismo para abrir el CB.
Cuando los contactos del CB se separan en condiciones de falla, se atasca un arco entre los contactos fijos y móviles. Por lo tanto, la corriente puede continuar hasta que persiste el arco. La producción de arco no solo retrasa la interrupción de la corriente, sino que también produce una gran cantidad de calor que, si supera un límite, puede dañar el sistema o el CB mismo. Por lo tanto, el diseño de CB se realiza de tal manera que se minimice el período de arco para que
1) El calor producido durante el arco no puede exceder el valor peligroso.
2) Para tener una limpieza rápida de fallas.
Vale la pena mencionar aquí que un tiempo típico de apertura y cierre de interruptor permanece alrededor de 30-35 ms y 60-70 ms respectivamente. Tenga en cuenta que el tiempo de apertura del CB es menor que el tiempo de cierre para garantizar una rápida eliminación de fallas.
Fenómeno de arco en el disyuntor:
Cuando se produce un cortocircuito, fluye una corriente intensa a través de los contactos del interruptor automático antes de que el sistema de protección los abra. En el instante en que los contactos comienzan a abrirse después de recibir el comando de disparo del Relé, el área de contacto disminuye rápidamente y una gran corriente de falla provoca un aumento de la densidad de corriente y, por lo tanto, un aumento de la temperatura. El calor producido en el medio entre los contactos es suficiente para ionizar el medio. Este medio ionizado actúa como conductor y el arco queda atrapado entre los contactos del interruptor automático. Cabe señalar aquí que la diferencia de potencial entre los contactos fijos y móviles es bastante pequeña y suficiente para mantener el arco. Este arco proporciona una ruta de baja resistencia a la corriente y, por lo tanto, debido al arco, la corriente en el circuito permanece ininterrumpida mientras persista el arco.
Durante el período de arco, la corriente que fluye a través de los contactos del interruptor automático aumenta la resistencia del arco. Cuanto mayor sea la resistencia del arco, menor será la corriente que fluya a través de los contactos de CB. La resistencia al arco depende de los siguientes factores:
Grado de ionización:
Cuanto mayor sea la ionización del medio entre los contactos, menor será la resistencia al arco.
Longitud de arco:
La resistencia del arco aumenta a medida que aumenta la longitud del arco, es decir, a medida que aumenta la separación entre los contactos del interruptor, también aumenta la resistencia al arco.
Sección transversal del arco:
La resistencia al arco aumenta con la disminución del área de la sección transversal del arco.
Principio de extinción del arco:
Como discutimos anteriormente en esta publicación, la ionización del medio entre los contactos y la diferencia de potencial entre los contactos son responsables de la producción y el mantenimiento del arco. Por lo tanto, para la extinción del arco, podemos aumentar la separación entre los contactos hasta tal punto que la diferencia de potencial entre los contactos no sea suficiente para mantener el arco. Pero esta filosofía no es práctica como en el sistema EHV (como 220 kV, 400 kV, 765 kV, etc.); la separación entre los contactos para extinguir el arco será de muchos metros lo cual no es prácticamente alcanzable.
Otra forma de extinción del arco es demonizar el medio entre los contactos. Si se sataniza la trayectoria del arco, definitivamente se facilitará la extinción del arco. Esto se puede lograr enfriando el arco o eliminando rápidamente las partículas ionizadas del espacio entre los contactos. Este principio de extinción de arco se utiliza en todos los interruptores automáticos modernos.
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