Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

¿Qué es un disyuntor de vacío y cómo funciona?

CRITERIOS Y LÍMITES PARA UN ESTADO SEGURO

Versión climática y categoría de colocación U2 según GOST 1550, condiciones de funcionamiento en este caso:

  • altitud máxima hasta 3000 m;
  • se supone que el valor de trabajo superior de la temperatura del aire ambiente en la aparamenta (KSO) es de más 55 °C, el valor efectivo de la temperatura del aire ambiente de la aparamenta y KSO es de más 40 °C;
  • el valor inferior de trabajo de la temperatura del aire ambiente es menos 40°С;
  • valor superior de la humedad relativa del aire 100% a más 25°С;
  • el ambiente no es explosivo, no contiene gases y vapores nocivos para el aislamiento, no está saturado con polvo conductor en concentraciones que reducen los parámetros de resistencia eléctrica del aislamiento del interruptor.

Posición de trabajo en el espacio - cualquiera. Para versiones 59, 60, 70, 71 - base abajo o arriba. Los interruptores están diseñados para trabajar en operaciones "O" y "B" y en ciclos O - 0,3 s - VO - 15 s - VO; O - 0,3 s - VO - 180 s - VO.
Los parámetros de los contactos auxiliares del interruptor automático se dan en la Tabla 3.1.
En términos de resistencia a factores mecánicos externos, el interruptor automático corresponde al grupo M 7 según GOST 17516.1-90, mientras que el interruptor automático está operativo cuando se expone a vibraciones sinusoidales en el rango de frecuencia (0,5 * 100) Hz con una amplitud de aceleración máxima de 10 m/s2 (1 q) e impactos múltiples con una aceleración de 30 m/s2 (3 q).

Tabla 3.1 - Parámetros de los contactos auxiliares del interruptor automático

Nº p/p

Parámetro

Valor nominal

1

2

3

1

Tensión máxima de funcionamiento, V (CA y CC)

400

2

Máxima potencia de conmutación en circuitos de CC en t=1 ms, W

40

3

Máxima potencia de conmutación en circuitos de CA
corriente en cos j= 0.8, VA

40

4

Corriente de paso máxima, A

4

5

Tensión de prueba, V (CC)

1000

6

Resistencia de contacto, µOhm, no más

80

7

Recurso de conmutación a corriente máxima de ruptura, ciclos B-O

106

8

Vida mecánica, ciclos V-O

106

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
 

Figura 3.1

Los interruptores cumplen los requisitos de GOST687, IEC-56 y las especificaciones TU U 25123867.002-2000 (así como ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
La dependencia de la vida útil de conmutación de los interruptores automáticos de la magnitud de la corriente a desconectar se muestra en la fig. 3.1.

Los interruptores cumplen los requisitos de GOST 687, IEC-56 y las especificaciones TU U 25123867.002-2000 (así como ITEA 674152.002 TU; TU U 13795314.001-95).
La dependencia de la vida útil de conmutación de los interruptores automáticos de la magnitud de la corriente a desconectar se muestra en la fig. 3.1.

Tecnología de disyuntores de vacío.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
La principal línea de cobertura horizontal en la "sala limpia". VIL, Finchley, 1978.

La fabricación de cámaras de arco de vacío se lleva a cabo en instalaciones especiales que utilizan tecnologías modernas: "sala limpia", hornos de vacío, etc.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Taller de disyuntores de vacío en Sudáfrica, 1990

La fabricación de una cámara de vacío es un proceso de fabricación de alta tecnología. Después del montaje, las cámaras de los interruptores automáticos se colocan en un horno de vacío, donde se sellan herméticamente.

Cuatro puntos principales en la producción de una cámara de arco al vacío:

  1. vacío completo
  2. Cálculo detallado de parámetros eléctricos.
  3. sistema de control de arco
  4. material del grupo de contacto

Cuatro puntos clave en la producción de interruptores automáticos al vacío:

1. Perfecta calidad general de construcción del dispositivo.
2. Cálculo preciso de los parámetros electromagnéticos del dispositivo. En caso de errores en el diseño del dispositivo, es posible la interferencia electromagnética entre los seccionadores.
3. mecanismo. Es necesario garantizar una carrera corta del mecanismo y un bajo nivel de consumo de energía. Por ejemplo, al pasar a 38kV, la carrera requerida del mecanismo es de 1/2″ y, al mismo tiempo, el consumo de energía no supera los 150 J.
4. Cordones de soldadura perfectamente sellados.

El dispositivo de una rampa de arco de vacío clásica.Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
cámara de arco V8 15 kV (4 1/2″ dia.). Principios de los 70.

La foto muestra los componentes principales del diseño de la cámara de arco de vacío.

Control de arco eléctrico: campo magnético radial.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Fotograma de disparo de alta velocidad (5000 fotogramas por segundo).
almohadilla rompedora. diámetro 2”.
campo magnético radial
31,5kArms 12kVrms.
Este proceso ocurre debido a la autoinducción del campo magnético radial (el vector de campo está dirigido a lo largo de la dirección radial), lo que crea un movimiento de arco sobre el contacto eléctrico, al tiempo que reduce el calentamiento local de la placa de contacto.El material de los contactos debe ser tal que el arco eléctrico se mueva libremente sobre la superficie. Todo esto hace posible implementar corrientes de conmutación de hasta 63 kA.

Control de arco: campo magnético axial.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Fotograma de disparo de alta velocidad (9000 fotogramas por segundo).
Imagen del campo magnético axial
40kArms 12kVrms

El proceso que utiliza la autoinducción del campo magnético a lo largo del eje del arco eléctrico no permite que el arco se encoja y protege la almohadilla de contacto del sobrecalentamiento, eliminando el exceso de energía. En este caso, el material del área de contacto no debe contribuir al movimiento del arco a lo largo de la superficie de contacto. Existe la posibilidad en condiciones industriales de realizar maniobras de corrientes superiores a 100 kA.

Un arco eléctrico en el vacío es el material de los grupos de contacto.Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Fotograma de disparo de alta velocidad (5000 fotogramas por segundo).
Imagen de una almohadilla con un diámetro de 35 mm.
Campo magnético radial.
20kArms 12kVrms

Cuando los contactos se abren en el vacío, el metal se evapora de las superficies de contacto, lo que forma un arco eléctrico. En este caso, las propiedades del arco cambian según el material del que están hechos los contactos.

Parámetros recomendados de las placas de contacto:

Voltaje

producto

Requisitos

1,2-15 kV

contactor

Umbral mínimo de actuación < 0,5 A
Resistencia al desgaste mecánico - 3.000.000 veces
Cuerpo sin costuras

15-40 kV

cambiar

alta rigidez dieléctrica – (hasta 200 kV a 12 mm)
alto poder de corte – (hasta 100 kA)
Cuerpo sin costuras

132 kV y superior

cambiar

Rigidez dieléctrica muy alta – (hasta 800 kV a 50 mm)
alto poder de ruptura – (hasta 63kA)
Cuerpo sin costuras

materiales

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

Micrografía.

Inicialmente, se utilizó una aleación de cobre y cromo para la fabricación de placas de contacto. Este material fue desarrollado y patentado por English Electric en la década de 1960. Hoy en día, es el metal más utilizado en la producción de cámaras de arco al vacío.

El principio de funcionamiento del mecanismo.

Lea también:  Clasificación del sistema dividido Hisense: los 10 mejores modelos + recomendaciones para elegir equipos de marca

El mecanismo de los interruptores automáticos de vacío está diseñado de tal manera que la cantidad de energía gastada en la conmutación no juega ningún papel: hay un simple movimiento de los contactos. Un recierre automático típico requiere de 150 a 200 julios de energía para controlarse, a diferencia de un interruptor de red troncal con aislamiento de gas que necesita de 18 000 a 24 000 julios para realizar un cambio. Este hecho permitió el uso de imanes permanentes en la obra.

Accionamiento magnético.

El principio de funcionamiento del accionamiento magnético.

Etapa de reposo La etapa de movimiento es un modelo de movimiento.

Historia de los interruptores automáticos de vacío

Años 50. Historia del desarrollo: cómo comenzó todo ...Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Uno de los primeros interruptores de alta tensión de la red eléctrica principal. La foto muestra un AEI de 132 kV, un disyuntor de vacío en funcionamiento en West Ham, Londres, desde 1967. Esto, como la mayoría de los dispositivos similares, estuvo en funcionamiento hasta la década de 1990.

Historial de desarrollo: disyuntor de vacío de 132 kV VGL8.Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
- el resultado de un desarrollo conjunto de CEGB (Central Power Board, el principal proveedor de electricidad en Inglaterra) y General Electric Company.
- los primeros seis dispositivos se pusieron en funcionamiento en el período 1967 - 1968.
- la tensión se distribuye mediante condensadores conectados en paralelo y un complejo mecanismo móvil.
- cada grupo está protegido por un aislador de porcelana y está presurizado en gas SF6.

Configuración de disyuntor de vacío "T" con cuatro cámaras de arco de vacío en cada grupo; respectivamente, se conecta una serie de 8 cámaras de arco de vacío por fase.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

Historial de funcionamiento de esta máquina:
— funcionamiento ininterrumpido en Londres durante 30 años. En la década de 1990, fue retirado del servicio por innecesario y desmantelado.
- Los disyuntores de vacío de este tipo se utilizaron hasta la década de 1980 en la central eléctrica de Tir John (Gales), después de lo cual, como resultado de la reconstrucción de la red, fueron desmantelados en Devon.

Historia del desarrollo: problemas de los años 60.

Al mismo tiempo, junto con el desarrollo de interruptores automáticos de vacío de alto voltaje, las empresas de fabricación cambiaron sus interruptores automáticos de aceite y aire por interruptores automáticos de SF6. Los interruptores de SF6 eran más simples y económicos de operar por las siguientes razones:
- el uso de 8 interruptores automáticos de vacío por fase en interruptores automáticos de vacío de alta tensión requiere un mecanismo complejo para garantizar el funcionamiento simultáneo de 24 contactos en un grupo.
- el uso de los interruptores automáticos de aceite existentes no era económicamente factible.

Interruptor de vacío.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

Los interruptores automáticos de vacío utilizaron primero interruptores de vacío de la serie V3 y luego la serie V4.
Las cámaras de arco al vacío de la serie V3 fueron desarrolladas originalmente para su uso en redes de distribución trifásicas, con una tensión de 12 kV. Sin embargo, se utilizaron con éxito en circuitos de tracción eléctrica de locomotoras eléctricas y conexiones en el "derecho de paso", en redes monofásicas, con un voltaje de 25 kV.

Dispositivo disyuntor de vacío:

El disyuntor de vacío consta de una cámara principal de 7/8″ (22,2 mm) y una cámara adicional de 3/8″ (9,5 mm) para operar los resortes de contacto.
— la velocidad media de cierre de la cámara es de 1-2 m/seg.
– velocidad media de apertura de la cámara – 2-3 m/seg.

Entonces, ¿qué problemas abordaban los fabricantes de interruptores automáticos de vacío de alto voltaje en los años 60?

En primer lugar, la tensión de conmutación de los primeros interruptores automáticos de vacío está limitada a 17,5 o 24 kV.
En segundo lugar, la tecnología de esa época requería una gran cantidad de cámaras de arco de vacío en serie. Esto, a su vez, implicó el uso de mecanismos complejos.
Otro problema fue que la producción de extintores de arco de vacío de esa época estaba diseñada para grandes volúmenes de ventas. El desarrollo de dispositivos altamente especializados no era económicamente factible.

Los modelos más comunes

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Estos son algunos de los modelos más comunes VVE-M-10-20, VVE-M-10-40, VVTE-M-10-20, y la figura muestra cómo descifrarlos y estructura de la leyenda, ya que los modelos pueden contener hasta 10 o 12 letras y números en su nombre. Casi todos ellos son reemplazos de disyuntores de aceite obsoletos, y pueden funcionar tanto para conmutar circuitos de CA como de CC.

La configuración, instalación y puesta en funcionamiento de interruptores automáticos de vacío de alto voltaje es un proceso laborioso, del cual depende directamente toda la operación posterior del sistema de energía, así como todos los elementos y equipos conectados a ellos, por lo que es mejor poner todo trabajo sobre los hombros de personal calificado de ingeniería eléctrica.El control del interruptor automático de vacío debe realizarse de forma clara y de acuerdo con ciertos comandos, de esto depende la vida y la salud de las personas que trabajan en equipos alimentados.

Encendiendo el interruptor

El estado abierto inicial de los contactos 1, 3 de la cámara de arco en vacío del interruptor automático se asegura actuando sobre el contacto móvil 3 del resorte de apertura 8 a través del aislador de tracción 4. Cuando se aplica la señal "ON", el circuito La unidad de control del interruptor genera un pulso de tensión de polaridad positiva, que se aplica a las bobinas 9 de los electroimanes. Al mismo tiempo, aparece una fuerza de atracción electromagnética en el espacio del sistema magnético que, a medida que aumenta, supera la fuerza de los resortes de desconexión 8 y precarga 5, como resultado de lo cual, bajo la influencia de la diferencia en estas fuerzas, la armadura del electroimán 7 junto con los aisladores de tracción 4 y 2 en el momento 1 comienzan a moverse en la dirección del contacto fijo 1, mientras comprimen el resorte de apertura 8.

Después de cerrar los contactos principales (tiempo 2 en los oscilogramas), la armadura del electroimán continúa moviéndose hacia arriba, comprimiendo adicionalmente el resorte de precarga 5. El movimiento de la armadura continúa hasta que el espacio de trabajo en el sistema magnético del electroimán se vuelve igual a cero (tiempo 2a en los oscilogramas). Además, el imán anular 6 continúa almacenando la energía magnética necesaria para mantener el interruptor automático en la posición cerrada, y la bobina 9, al llegar al tiempo 3, comienza a desenergizarse, después de lo cual el accionamiento está preparado para la operación de apertura. Por lo tanto, el interruptor se convierte en un pestillo magnético, es decir. la potencia de control para mantener los contactos 1 y 3 en la posición cerrada no se consume.

En el proceso de encendido del interruptor, la placa 11, que está incluida en la ranura del eje 10, gira este eje, moviendo el imán permanente 12 instalado en él y asegurando el funcionamiento de los interruptores de láminas 13, que conmutan la externa. circuitos auxiliares.

historia de la creacion

El primer desarrollo de interruptores automáticos de vacío se inició en los años 30 del siglo XX, los modelos actuales podían cortar pequeñas corrientes a tensiones de hasta 40 kV. En aquellos años no se crearon interruptores de potencia al vacío suficientemente potentes debido a la imperfección de la tecnología de fabricación de los equipos de vacío y, sobre todo, a las dificultades técnicas que surgían en aquella época para mantener un vacío profundo en una cámara sellada.

Se tuvo que llevar a cabo un extenso programa de investigación para crear conductos de arco de vacío que funcionaran de manera confiable y fueran capaces de romper altas corrientes a alto voltaje de la red eléctrica. En el transcurso de estos trabajos, aproximadamente en 1957, se identificaron y explicaron científicamente los principales procesos físicos que ocurren durante la quema de arco en vacío.

La transición de prototipos únicos de interruptores automáticos al vacío a su producción industrial en serie tomó otras dos décadas, ya que requirió una investigación y un desarrollo intensivos adicionales destinados, en particular, a encontrar una manera efectiva de prevenir las peligrosas sobretensiones de conmutación que surgieron debido a la interrupción prematura de la red. corriente hasta su paso por cero natural, hasta la resolución de problemas complejos relacionados con la distribución de tensión y la contaminación de las superficies internas de las piezas aislantes con vapores metálicos depositados sobre las mismas, problemas de blindaje y creación de nuevos fuelles de alta fiabilidad, etc.

En la actualidad, se ha lanzado en el mundo la producción industrial de interruptores automáticos de vacío de alta velocidad y alta confiabilidad, capaces de cortar corrientes elevadas en redes eléctricas de media (6, 10, 35 kV) y alta tensión (hasta 220 kV inclusive).

El dispositivo y el diseño del interruptor automático de aire.

Considere cómo se organiza el disyuntor de aire utilizando el ejemplo de un interruptor de alimentación VVB, su diagrama estructural simplificado se presenta a continuación.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Diseño típico de los interruptores automáticos de aire de la serie VVB

Designaciones:

  • A - Recipiente, depósito en el que se bombea aire hasta formar un nivel de presión correspondiente al nominal.
  • B - Depósito metálico de la cámara de arco.
  • C - Brida final.
  • D - Condensador divisor de voltaje (no se usa en diseños modernos de interruptores).
  • E - Varilla de montaje del grupo de contacto móvil.
  • F - Aislante de porcelana.
  • G - Contacto de arco adicional para derivación.
  • H - Resistencia de derivación.
  • I - Válvula de chorro de aire.
  • J - Tubo de conducto de impulsión.
  • K - Suministro principal de mezcla de aire.
  • L - Grupo de válvulas.

Como puede ver, en esta serie, el grupo de contacto (E, G), el mecanismo de encendido/apagado y la válvula de soplado (I) están encerrados en un contenedor de metal (B). El tanque en sí está lleno de una mezcla de aire comprimido. Los polos del interruptor están separados por un aislador intermedio. Dado que el alto voltaje está presente en el recipiente, la protección de la columna de soporte es de particular importancia. Está hecho con la ayuda de "camisas" aislantes de porcelana.

La mezcla de aire se suministra a través de dos conductos de aire K y J. El primero principal se utiliza para bombear aire al tanque, el segundo funciona en modo pulsado (suministra la mezcla de aire cuando el cambia los contactos y se restablece cuando cierre).

¿Cuál es la situación hoy?

Los logros científicos obtenidos durante los últimos cuarenta años han hecho posible combinar, en la producción de un seccionador al vacío, cámaras para 38 kV y 72/84 kV en una sola. El voltaje máximo posible en un seccionador hoy alcanza los 145 kV; por lo tanto, el alto nivel de voltaje de conmutación y el bajo consumo de energía permiten el uso de dispositivos confiables y económicos.Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

El interruptor de la foto de la izquierda está diseñado para trabajar con una tensión de 95 kV y el de la foto de la derecha está diseñado para trabajar con una tensión de 250 kV. Ambos dispositivos tienen la misma longitud. Tal progreso ha sido posible debido a la mejora de los materiales de los que están hechas las superficies de contacto eléctrico.

Problemas que aparecen al utilizar interruptores automáticos al vacío en redes con mayor tensión:
La operación requiere dimensiones físicamente grandes de la cámara de vacío, lo que conlleva una reducción de la productividad y un deterioro de la calidad de procesamiento de las propias cámaras.
El aumento de las dimensiones físicas del dispositivo aumenta los requisitos para garantizar el sellado del propio dispositivo y para el control del proceso de producción.
Un espacio largo (más de 24 mm) entre los contactos afecta la capacidad de controlar el arco con un campo magnético radial y axial y reduce el rendimiento del dispositivo.
Los materiales utilizados hoy en día para la fabricación de contactos están diseñados para valores de media tensión. Para trabajar en espacios tan grandes entre contactos, es necesario desarrollar nuevos materiales.
Se debe tener en cuenta la presencia de rayos X.

En relación con el último punto, cabe señalar algunos hechos más:

Cuando el contactor está apagado, no hay emisión de rayos X.
En voltajes medios (hasta 38 kV), la radiación de rayos X es nula o insignificante. Como regla general, en los interruptores de voltaje de hasta 38 kV, la radiación de rayos X aparece solo en los voltajes de prueba.
Tan pronto como el voltaje en el sistema sube a 145 kV, la potencia de la radiación de rayos X aumenta y aquí ya es necesario resolver problemas de seguridad.
La pregunta que enfrentan los diseñadores de interruptores de vacío ahora es cuánta exposición habrá al espacio circundante y cómo afectará esto a los polímeros y la electrónica que se montan directamente en el interruptor mismo.

En la actualidad.Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
Vacío disyuntor de alto voltaje, diseñado para operación 145 kV.

Chute de arco de vacío moderno.Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

La producción de un interruptor de vacío diseñado para funcionar en redes de 145 kV simplifica en gran medida la producción de un interruptor automático de vacío de 300 kV. con dos discontinuidades por fase.Sin embargo, valores de voltaje tan altos imponen sus propios requisitos sobre el material de los contactos y los métodos para controlar el arco eléctrico. Conclusiones:
Tecnológicamente, es posible la producción y operación industrial de interruptores automáticos de vacío en redes con voltaje de hasta 145 kV.
Usando solo tecnologías conocidas en la actualidad, es posible operar interruptores de vacío en redes de hasta 300-400 kV.
Hoy en día, existen serios problemas técnicos que no permiten el uso de botellas de vacío en redes de más de 400 kV en un futuro próximo. Sin embargo, se está trabajando en esta dirección, el objetivo de dicho trabajo es la producción de cámaras de arco de vacío para operar en redes de hasta 750 kV.
Hasta la fecha, no existen grandes problemas cuando se utilizan conductos de arco de vacío en las líneas principales. Los disyuntores de vacío, durante 30 años, se han utilizado con éxito en transmisión de corriente en redes de tensión hasta 132 kV.

Trampas de vapor termostáticas (capsulares)

El principio de funcionamiento de una trampa de vapor termostática se basa en la diferencia de temperatura entre el vapor y el condensado.

  Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

El elemento de trabajo de una trampa de vapor termostática es una cápsula con un asiento ubicado en la parte inferior, que actúa como mecanismo de bloqueo. La cápsula se fija en el cuerpo de la trampa de vapor, con el disco situado directamente encima del asiento, a la salida de la trampa de vapor. Cuando está frío, hay un espacio entre el disco de la cápsula y el asiento para permitir que el condensado, el aire y otros gases no condensables salgan de la trampa sin obstáculos.

Lea también:  Reparación de lavadoras hágalo usted mismo: una descripción general de las posibles averías y cómo solucionarlas

Cuando se calienta, la composición especial de la cápsula se expande, actuando sobre el disco, que, al expandirse, cae sobre el sillín, evitando que escape el vapor. Este tipo de trampa de vapor, además de la eliminación de condensados, también le permite eliminar el aire y los gases del sistema, es decir, para ser utilizado como venteo de aire para sistemas de vapor. Existen tres modificaciones de cápsulas termostáticas que permiten eliminar el condensado a una temperatura de 5°C, 10°C o 30°C por debajo de la temperatura de vaporización.

   Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

Principales modelos de trampas de vapor termostáticas: TH13A, TH21, TH32Y, TSS22, TSW22, TH35/2, TH36, TSS6, TSS7.

Ámbito de aplicación

Si los primeros modelos, lanzados en la URSS, desconectaban cargas relativamente pequeñas debido a la imperfección del diseño de la cámara de vacío y las características técnicas de los contactos, entonces los modelos modernos pueden presumir de un material de superficie mucho más resistente al calor y duradero. . Esto hace posible instalar tales unidades de conmutación en casi todas las ramas de la industria y la economía nacional. Hoy en día, los interruptores automáticos de vacío se utilizan en las siguientes áreas:

  • En las instalaciones de distribución eléctrica tanto de centrales como de subestaciones de distribución;
  • En metalurgia para alimentar transformadores de hornos que alimentan equipos siderúrgicos;
  • En las industrias de petróleo y gas y química en puntos de bombeo, puntos de conmutación y centros de transformación;
  • Para la operación de circuitos primarios y secundarios de subestaciones de tracción en el transporte ferroviario, suministra energía a equipos auxiliares y consumidores que no sean de tracción;
  • En empresas mineras para la alimentación de cosechadoras, excavadoras y otros tipos de equipos pesados ​​desde subestaciones transformadoras completas.

En cualquiera de los sectores de la economía mencionados anteriormente, los interruptores automáticos de vacío están reemplazando a los modelos obsoletos de aceite y aire en todas partes.

Principio de funcionamiento

El disyuntor de vacío (10 kV, 6 kV, 35 kV, no importa) tiene un cierto principio de funcionamiento. Cuando los contactos se abren, en el espacio (en el vacío), la corriente de conmutación crea una descarga eléctrica: un arco. Su existencia está respaldada por el metal que se evapora de la superficie de los contactos mismos en el espacio con vacío. El plasma formado por vapores de metal ionizado es un elemento conductor. Mantiene las condiciones para el flujo de corriente eléctrica. En el momento en que la curva de corriente alterna pasa por cero, el arco eléctrico comienza a apagarse, y el vapor de metal prácticamente instantáneamente (en diez microsegundos) restablece la fuerza eléctrica del vacío, condensándose en las superficies de contacto y en el interior del arco. tolva. En este momento, se restablece el voltaje en los contactos, que en ese momento ya se habían divorciado. Si las áreas locales sobrecalentadas permanecen después de la restauración del voltaje, pueden convertirse en fuentes de emisión de partículas cargadas, lo que provocará una ruptura del vacío y un flujo de corriente. Para hacer esto, se usa control de arco, el flujo de calor se distribuye uniformemente en los contactos.

Un disyuntor de vacío, cuyo precio depende del fabricante, debido a sus propiedades de rendimiento, puede ahorrar una cantidad significativa de recursos. Dependiendo del voltaje, fabricante, aislamiento, los precios pueden oscilar entre 1500 u.m. hasta 10000 u.c.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.

Especificaciones del dispositivo

Los dispositivos que desconectan la carga abriendo el circuito eléctrico tienen características técnicas diferentes

Todos ellos son importantes y se convierten en determinantes a la hora de elegir un equipo adecuado para su compra y su posterior instalación.

El indicador de voltaje nominal refleja el voltaje de funcionamiento del dispositivo eléctrico, para el cual fue diseñado originalmente por el fabricante.

El valor máximo de la tensión de funcionamiento indica la máxima tensión admisible posible a la que el interruptor automático puede funcionar en modo normal sin comprometer su rendimiento. Por lo general, esta cifra supera el tamaño de la tensión nominal en un 5-20%.

El flujo de corriente eléctrica, durante cuyo paso el nivel de calentamiento del revestimiento aislante y partes del conductor no interfiere con el funcionamiento normal del sistema y puede ser sostenido por todos los elementos por un tiempo ilimitado, se denomina corriente nominal. Actual. Su valor debe tenerse en cuenta al elegir y comprar un interruptor de carga.

El valor de la corriente de paso de los límites admisibles demuestra cuánta corriente que fluye a través de la red en modo de cortocircuito puede soportar el interruptor de carga instalado en el sistema.

La corriente de resistencia electrodinámica refleja la magnitud de la corriente de cortocircuito que, actuando sobre el dispositivo durante los primeros períodos, no tiene ningún efecto negativo sobre él y no lo daña mecánicamente de ninguna manera.

La corriente térmica admisible determina el nivel de corriente límite cuya acción de calentamiento durante un tiempo determinado no inhabilita el interruptor-seccionador.

También son muy importantes la implementación técnica de la unidad y los parámetros físicos de los dispositivos, que determinan el tamaño y el peso total del dispositivo. Al centrarse en ellos, puede comprender dónde será más conveniente colocar los dispositivos para que funcionen correctamente y realicen claramente sus tareas.

Entre las cualidades positivas incondicionales de los dispositivos responsables de desconectar la carga se encuentran las siguientes posiciones:

  • simplicidad y disponibilidad en la fabricación;
  • forma elemental de operación;
  • muy bajo costo del producto terminado en comparación con otros tipos de interruptores;
  • posibilidad de cómoda activación/desactivación de las corrientes nominales de las cargas;
  • espacio entre contactos visible a simple vista, lo que garantiza la seguridad total de cualquier trabajo en las líneas de salida (no se requiere la instalación de un seccionador adicional);
  • protección económica contra sobrecorriente por medio de fusibles, generalmente llenos de arena de cuarzo (tipo PKT, PK, PT).

De las desventajas de los interruptores de todo tipo, la capacidad de cambiar solo potencias nominales, sin trabajar con corrientes de emergencia, se menciona con mayor frecuencia.

Disyuntor de vacío: dispositivo y principio de funcionamiento + matices de elección y conexión.
A pesar del bajo costo y mantenimiento, los módulos de autogás se consideran obsoletos y durante el mantenimiento programado o durante la reconstrucción de redes y subestaciones se reemplazan intencionalmente con elementos de vacío más modernos.

A los módulos de autogás se les suele reprochar una vida útil limitada debido al desgaste gradual de las piezas internas que generan gas en la cámara de arco.

Sin embargo, este momento se puede solucionar por completo, y con poco dinero, ya que los elementos de generación de gas y los contactos pareados diseñados para absorción de arco son muy económicos y pueden ser fácilmente reemplazados, no solo por profesionales, sino también por trabajadores con baja cualificación.

Clasificación
Web sobre fontanería

Le recomendamos que lea

Dónde llenar el polvo en la lavadora y cuánto polvo verter