interruptores de potencia

1Laboratorio De Calidad de Laboratorio De Calidad de Suministro EléctricoSuministro Eléctrico

1Luis Morán T.Luis Morán T.

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Interruptores de Interruptores de Potencia.Potencia.



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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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.

Clasificación de interruptores.Clasificación de interruptores.



t

I

Interruptor Tipo Caja Moldeada

t

I

Interruptores en baja tensión.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.

Interruptores en baja tensión.Interruptores en baja tensión.



6

100 1K 10K 100K0.01

0.10

1

10

100

1000

CURRENT IN AMPERES

Iinrush

PartidaMotor

TIM

EIN

SE

CO

ND

S

Descripción de las curvas de un interruptor.Descripción de las curvas de un interruptor.

Long Time Current Pickup

Long Time Delay

Short Time Current Pickup

Short Time Delay

Instantaneous Current

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5



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Descoordinación de Unidades Instantáneas



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.

Interruptores en media tensión.Interruptores en media tensión.



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• Formas de apagar el arco.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).

Interruptores en media tensión.Interruptores en media tensión.



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Interruptores de gran volumen de aceite

Interruptores de pequeño volumen de aceite

Interruptores neumáticos

Interruptores en vacío

Interruptores en Hexafluoruro de Azufre (SF6)

Clasificación de interruptores en media tensión.Clasificación de interruptores en media tensión.



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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-polarBobinas

GeneradorasBipolar

Flujo Radial Flujo Axial



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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 (> 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.

Ic

0.02 0.03 0.04 0.05

-2

-1

0

1

2

3

V Fuente

V Condensador

FUENTE

R L

CInt.

Sobrevoltaje y sobrecorriente al momento de conectar condensadores.Problemas de reencendido del arco luego de la apertura del interruptor.

NominalC ·V22·ΔV



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Operación con Carga Inductiva.

FUENTE

R L

Int.

=L/RTL

Generación de sobrevoltaje al momento de la apertura del interruptor.

V en Int.I sistema



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Contacto fijo

Envolvente aislante

Pantalla metálica

Contacto móvil

Fuelle metálico

Interruptores en VacíoInterruptores en Vacío..



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Vida útil de un interruptor en vacío.Vida útil de un interruptor en vacío.



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Interruptor en SF6.Interruptor en SF6.



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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.

Interruptor en SF6.Interruptor en SF6.Principales ventajasPrincipales ventajas

FSFeSF

SFeSF

56

66



21

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.

Interruptor en SF6.Interruptor en SF6.

Principales desventajasPrincipales desventajas

interruptores de potencia

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