Universidad de Concepci

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Interruptores de Potencia.
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• Dispositivo mecánico comandado por circuitos
  electrónicos encargado de conectar y desconectar
  sistemas eléctricos.
• Operación de conexión y desconexión puede ser con
  carga, en vacío, o en cortocircuito.
• Interrupción de corrientes provoca arco eléctrico
  entre los contactos.
• La circulación de corriente permanece en el
  sistema de potencia mientras exista arco.

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Clasificación de interruptores.

• De acuerdo al nivel de tensión
• Baja tensión (hasta 1000 V).
• Alta tensión (hasta 780 kV).
• De acuerdo a la forma en que se apaga el arco
• Aire.
• Aceite (pequeño volumen, gran volumen).
• Vacío.
• SF6.

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Interruptores en baja tensión.

Interruptor Tipo Caja Moldeada
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Interruptores en baja tensión.

• Los interruptores caja moldeada son completamente
  sellados y traen incorporado unidades sensoras
  (relés).
• Proveen protección contra sobrecargas,
  cortocircuitos y fallas monofásicas.
• Se deben especificar para trabajar al 100 de su
  corriente nominal en forma permanente.
• La capacidad de cortocircuito se expresa a través
  de la corriente momentánea y de interrupción en
  Amperes simétricos.

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Descripción de las curvas de un interruptor.

Long Time Current Pickup
Long Time Delay
Short Time Current Pickup
Short Time Delay
Instantaneous Current
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Descoordinación de Unidades Instantáneas
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Interruptores en media tensión.

• Interruptores de potencia se clasifican de
  acuerdo a sus características constructivas.
• Principales características constructivas son la
  forma en que se apaga el arco una vez se abren
  los contactos
• La habilidad para establecer la rigidez
  dieléctrica entre los contactos para soportar
  tensiones de re-ignición.
• Interruptores de potencia se clasifican de
  acuerdo a sus características constructivas.
• Principales características constructivas son la
  forma en que se apaga el arco una vez se abren
  los contactos.
• La habilidad para establecer la rigidez
  dieléctrica entre los contactos para soportar
  tensiones de re-ignición.

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Interruptores en media tensión.

• Formas de apagar el arco.
• Aumentando la resistencia que ofrece el arco a la
  circulación de corriente (interruptores en aceite
  y SF6).
• Aprovechar el instante en que la corriente cruza
  por cero (interruptores en vacío).

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Clasificación de interruptores en media tensión.

• Interruptores de gran volumen de aceite
• Interruptores de pequeño volumen de aceite
• Interruptores neumáticos
• Interruptores en vacío
• Interruptores en Hexafluoruro de Azufre (SF6)

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• Corte abrupto del arco entre los contactos
  produce altas sobre-tensiones transitorias en el
  sistema de potencia.
• Para evitar este fenómeno se debe garantizar la
  presencia del arco en el interruptor hasta que la
  corriente alcance su cero natural.

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La tecnología de los interruptores de vacío
cambió de flujos radiales a flujos axiales.
Imanes Permanentes Tetra-polar
Bobinas GeneradorasBipolar
Flujo Axial
Flujo Radial
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• Características de los interruptores de vacío con
  flujo axial.
• Se incrementa la capacidad de interrupción con
  (AMF).
• El arco difuso generado da lugar a una excelente
  capacidad de ruptura (gt 63 kA)
• Utilizando contactos tetra-polares se evita
  aumentar la resistencia del interruptor debido al
  uso de bobinas.
• Los 4 polos se logran utilizando imanes
  permanentes.
• Las tensiones térmicas se distribuyen
  uniformemente en las placas de contacto.
• Las corrientes Foucault (responsables del
  debilitamiento del flujo) generadas en las placas
  disminuyen con el aumento de los polos.

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• Operación Especial de los Interruptores
• Con Carga Capacitiva
• Con Carga Inductiva
• Apertura Sincronizada de los Contactos.

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Operación con Carga Capacitiva.
Sobrevoltaje y sobrecorriente al momento de
conectar condensadores. Problemas de reencendido
del arco luego de la apertura del interruptor.
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Operación con Carga Inductiva.
I sistema
V en Int.
Generación de sobrevoltaje al momento de la
apertura del interruptor.
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Interruptores en Vacío.
Contacto fijo
Envolvente aislante
Pantalla metálica
Contacto móvil
Fuelle metálico
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Vida útil de un interruptor en vacío.
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Interruptor en SF6.

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Interruptor en SF6.
Principales ventajas

• Alta capacidad de transferencia de calor (muy
  buen refrigerante).
• Excelente compuesto para apagar arco.
• Impurezas pueden ser eliminadas mezclando SF6 con
  soda (NaOH) o bien con Al2O3 (10 del peso del
  gas).

• Químicamente altamente estable.
• No es inflamable.
• No es corrosivo.
• No es venenoso.
• No tiene color ni olor.
• Alto peso molecular y alta densidad (limita
  velocidad del sonido a 136 m/s).
• Alta rigidez dieléctrica.

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Interruptor en SF6.
Principales desventajas

• Al entrar en contacto con la humedad se torna
  altamente corrosivo, especialmente con resinas,
  vidrio y porcelana.
• Tiene un comportamiento muy dañino en el efecto
  invernadero.
• Vida útil estimada de 3200 años.
• Alto valor de GWP (Global Warming Potential)
  24900.
• Características dieléctricas dependen fuertemente
  de la presión.
• A muy alta presión el gas SF6 se puede licuar
  perdiendo sus propiedades aislantes.