INTERRUCTORES DE POTENCIA El concepto de interruptor se utiliza para hacer alusión a aquellos dispositivos

eléctricos que actúan como barrera para desviar un flujo de energía. Los

interruptores tienen ciertos componentes básicos para que puedan funcionar

correctamente. Entre ellos se encuentra vías, que se colocan en distintas direcciones

para cumplir una función determinada; polos, que son los circuitos

individuales; pulsadores, para que los contactos permanezcan unidos; y

los actuantes, que son los que cierran o abren el circuito.

(Interruptor. Ilustración)

Ejemplos de interruptores

En el mercado se pueden encontrar diferentes tipos de interruptores, los cuales

dependen de sus cualidades y funciones. Algunos de los más comunes son los

siguientes:

De cruce: este modelo de interruptores es el que permite que desde tres puntos

diferentes se pueda encender el mismo artefacto que se encuentre conectado al

mismo. Se trata de una opción muy útil en espacios muy grandes ya que, por

ejemplo, permiten que una persona encienda una lámpara desde tres puntos

diferentes, evitando así que deba trasladarse por todo el lugar para hacerlo, ya

que ofrece puntos más cercanos. Esto es posible gracias a que estos

conmutadores se utilizan junto con otros dos, siempre que posean dos

direcciones. Debido a sus características, estos interruptores también son

conocidos bajo el nombre “de cuatro direcciones”.

Inferior de parada: se trata de aquellos modelos de interruptores que trabajan

en forma automática, es decir, que no precisan de la intervención de una

persona para que funcionen. Para ello, están diseñados de forma tal que puedan

identificar que la corriente que debe alimentar a un determinado artefacto haya

superado un cierto límite que se fija previamente y a partir del cual se toma la

decisión de que deba apagarse. Cuando esto ocurre, el mismo se apaga

automáticamente.

De transferencia: este modelo de interruptores se caracteriza por ofrecer una

ventaja en materia de seguridad. Esto se debe a que cuentan con la capacidad

de poder desviar la carga a otro circuito cuando se detecte algún error

eléctrico. También son muy prácticos ya que ayudan a evitar que se corte el

funcionamiento del artefacto en cuestión.

De palanca: interruptores como este, a los que también se los conoce como “de

cuchilla”, se encuentran prohibidos para la venta actualmente, aunque hasta

hace poco eran muy usados. Se caracterizan por contar con un par de cuchillas

fabricadas a base de cobre que entran en contacto con presillas.

De mercurio: como su nombre permite deducir, se trata de aquellos interruptores

que tienen entre sus componentes una pequeña dosis de mercurio. Esto ayuda a

que se encuentre la inclinación.

Centrífugo: estos interruptores son los que comienzan o dejan de trabajar

cuando reciben alguna señal de carácter centrífuga, de allí su nombre.

Disyuntor: esta variedad de interruptor, a la que también se la conoce como

“diferencial”, garantiza la seguridad de aquellos individuos que no se encuentren

en contacto con algún aislamiento. Para ello, el disyuntor lo que hace es

interrumpir el paso de la corriente eléctrica cuando surja alguna situación que sea

detectada como peligrosa.

Momentáneos: estos interruptores, a los que también se los suele conocer bajo

el nombre de “pulsadores”, son los que para funcionar precisan que el actuante

se encuentre presionado para que de esta manera los contactos puedan

mantenerse unidos.

Rotativo: interruptores como este son los que tienen entre sus componentes a

un eje. Si este se gira en una dirección, el interruptor cumplirá con una función

diferente a la de si se lo gira en otra dirección.

Automáticos en cajas aisladas: se trata de un modelo de interruptores que al

detectar algún flujo de corriente eléctrica que sea excesivo, cortan de manera

automática el circuito. Por lo general, son los interruptores que se utilizan para el

funcionamiento de motores o de artefactos de iluminación.

Protector: estos dispositivos son los que al identificar una sobrecarga de en la

tensión de corriente impiden que esta pueda continuar de manera automática.

De fuga a tierra: se conoce bajo este nombre a aquellos interruptores que al

detectar intensidades que se originen por fugas de tierra automáticamente

impiden el paso de corriente eléctrica.

Directivos de alta velocidad: estos son los dispositivos que suelen utilizarse en

ámbitos específicos como puede ser la minería o la industria petrolera ya que

cuentan con la capacidad de poder trabajar con corrientes de hasta 8 mil

amperios y de 3.500 voltios.

DIP: los interruptores que se conocen bajo este nombre son los que conforman

una línea de contactos que sea doble. Para ello cuentan con una serie de

interruptores de pequeño tamaño que permanecen conectados entre sí.

Basculante: estos dispositivos son los que permiten identificar visualmente si un

artefacto se encuentra encendido o apagado. Esto se debe a que cuentan con

una palanca que es la que cumple con la función de actuante. Cuando esta

palanca se mueve en una dirección, cumple con una función, si se la mueve en

otra dirección, su función es diferente.

De circuito aislado: se trata de un modelo destinado a los circuitos de

grandes amperajes. Entre otras cosas, ofrecen la posibilidad de mostrar y medir

el flujo de la corriente, además de detectar si hay distorsiones en las mismas.

Termomagnético: los interruptores como estos se caracterizan por interrumpir

automáticamente el paso de energía cuando se dan dos clases de situaciones.

Una de ellas es cuando detectan que se está dando una sobrecarga de corriente

eléctrica. La otra, en cambio, es cuando se origina algún cortocircuito. Gracias a

ellos se trata de un modelo muy seguro para las personas que se encuentren

cercanas al artefacto eléctrico.

Reed Switch: los interruptores como este son los que se encienden en el

momento que se identifica un campo magnético. Por la función que cumplen

estos dispositivos siempre se encuentran ubicados dentro de una cápsula que

debe estar hecha con vidrio.

De tensión media: se trata de aquellos dispositivos que se usan con energía que

se encuentre al aire libre. Para ello, deben ser interruptores de vacío que

blindado.

TECNICAS DE EXTINCION DEL ARCO. En términos generales, se conocen tres métodos de extinción del arco eléctrico en los interruptores: Interrupción por alta resistencia. Interrupción por baja resistencia. Interrupción en vacío.

1.4.1 INTERRUPCIÓN POR ALTA RESISTENCIA. En este caso, el objetivo es incrementar la resistencia del arco en función del tiempo y reducir la corriente hasta lograr la extinción. La desventaja principal de este método de interrupción es la gran cantidad de energía disipada, por lo tanto, sólo se usa en interruptores de baja y mediana tensión, así como en interruptores de corriente directa. Para incrementar la resistencia del arco se emplean las técnicas siguientes:

Elongación del arco. Como la resistencia del arco es aproximadamente proporcional a su longitud, alargando el arco su resistencia aumenta, ver Fig.

Enfriamiento del arco. La tensión requerida para mantener la ionización aumenta cuando la temperatura disminuye, por lo que enfriándolo su resistencia aumenta,

División del arco. Cuando se establece un arco, existe una tensión apreciable entre las superficies de los contactos. Si el arco se divide en arcos pequeños, en serie, se reduce la tensión de la columna, ver Fig

Estas técnicas son las más empleadas para aumentar la resistencia del arco de corriente directa y también se aplican en la interrupción de corrientes alternas, de hasta 660 V. Para niveles de tensiones mayores es necesario recurrir a nuevas y diferentes tecnologías.

Fig. 1.9 Representación esquemática de una cámara de arqueo del arco

INTERRUPCIÓN POR BAJA RESISTENCIA O DE CORRIENTE CERO. Este método se emplea para la interrupción de arcos de corriente alterna aprovechando que el arco se extingue por sí solo, 120 veces por segundo en un sistema de 60 Hz, cada vez que la corriente cruza por cero. Este fenómeno se representa en la Fig. 1.10 y es más conocido como HISTÉRESIS DEL ARCO.

EXTINCIÓN EN CORRIENTE ALTERNA. La extinción del arco eléctrico en corriente alterna está relacionada con el cruce por cero de la corriente. La de-ionización o recuperación de la rigidez dieléctrica del entrehierro, inicia en el momento en que el arco se extingue (cuando la corriente cruza por cero). La rigidez crece linealmente en función del tiempo, hasta alcanzar su estabilización. Si la tensión en el interruptor (Usenωt) en algún instante excede a la tensión de recuperación Ur, ocurre un reencendido. En caso contrario, si la tensión de recuperación Ur se incrementa más rápidamente que la tensión en el interruptor, no se produce el reencendido.

El comportamiento anterior varía si se considera un circuito inductivo o capacitivo. Estos circuitos son muy importantes, porque los sistemas de transmisión de energía suelen tener reactores en derivación o bancos de capacitores en serie. Además, la desconexión de un transformador operando en vacío representa una inductancia. En los circuitos inductivos o capacitivos, el cruce por cero de la corriente coincide, según el caso, con el valor máximo de la tensión. En este tipo de circuitos es común que se presenten reencendidos. Esto se debe al extinguirse el arco al cruzar la corriente por cero, la tensión del circuito excede a la tensión de recuperación.

Las características nominales más importantes de un interruptor son las siguientes:a) Tensión nominal y tensión máxima de diseño.b) Corriente nominal.c) Frecuencia nominal.d) Presión nominal de operación del gas para maniobra e interrupción.e) Capacidad interruptiva nominal.f) Capacidad de cierre o de conexión nominal.g) Corriente nominal de tiempo corto.h) Secuencia de operación nominal.Asimismo, existen otros parámetros de importancia que pueden ser tomados nominales paracada equipo. Entre estos parámetros se tienen:a) Tensión transitoria de restablecimiento (TTR) nominal por falla en terminales.b) Corriente capacitiva nominal de interrupción.c) Nivel básico se aislamiento al impulso (NBAI).d) Niveles de contaminación.