Tipos de Interruptores d Epotencia

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Existen distintas formas de clasificar a los interruptores. Según Harper puede ser 1) Interruptores de Extinción , : a) interruptores en aceite (que ya no se utilizan), b) interruptores neumáticos, c) interruptores en vacío e d) interruptores en hexafloruro de azufre (SF6).

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CARACTERÍSTICAS D EINTERRUCTORES DE POTENCIA

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Existen distintas formas de clasificar a los interruptores. Según Harper puede ser

1) Interruptores de Extinción, :

a) interruptores en aceite (que ya no se utilizan), b) interruptores neumáticos, c) interruptores en vacío e d) interruptores en hexafloruro de azufre (SF6).

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2) También se clasifican los interruptores como de construcción:

a) de "Tanque muerto", De tanque muerto significa que el tanque del

interruptor y todos sus accesorios se mantienen al potencial de tierra y que la fuente externa y conexiones a la carga se hacen por medio de boquillas convencionales.

b) de "Tanque vivo"De tanque vivo significa que las partes metálicas y de porcelana que contienen el mecanismo de interrupción se encuentran montadas sobre columnas de porcelana aislante y están, por lo tanto, al potencial de línea.

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Para comprender el proceso de interrupción de cualquier tipo de interruptor de potencia, consideremos que se pone un generador G en corto circuito al cerrar un interruptor D, como se ilustra.

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Al hacer esto circula una corriente muy grande que hace que opere automático el interruptor D.

En el instante de cerrar el interruptor se produce una corriente de corto circuito cuyo valor está limitado por la resistencia del circuito inducido y la reactancia de dispersión.

Pero, como se sabe, la resistencia del inducido es despreciable en comparación con la reactancia de dispersión.

Entonces la corriente de corto circuito inicial está limitada únicamente por la reactancia de dispersión.

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Debido al efecto electromagnético de la corriente, su valor disminuye y, en consecuencia, disminuye el valor de F.e.m., a que ésta da lugar, de tal manera que la corriente adquiere un valor permanente que depende del campo inducido y que está limitado por la reactancia síncrona.

Si en el instante de cerrar el interruptor D el voltaje es máximo, la corriente de corto circuito recibe el nombre de corriente de corto circuito simétrica y su oscilograma es semejante a la siguiente figura.

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Si el interruptor se cierra en cualquier otro instante, entonces la corriente de corto circuito recibe el nombre de asimétrica.

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Como hemos considerado que al cerrar el interruptor D y producirse la corriente de corto circuito este interruptor D se desconecta automáticamente, entonces las magnitudes características a considerar durante el proceso de cierre-apertura son las siguientes:

1. Voltaje nominal.2. Corriente inicial de Cortocircuito3. Corriente de ruptura4. Capacidad interruptiva P.5. Voltaje de restablecimiento.

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VOLTAJE NOMINALEs el voltaje normal de operación del interruptor. CORRIENTE INICIAL DE CORTO CIRCUITO (C.C)Es el valor instantáneo de la corriente de falla CORRIENTE DE RUPTURAEs el valor permanente de la corriente de C.C. CAPACIDAD INTERRUPTIVAEs la potencia de interrupción a una corriente Iv de ruptura

para trifásico P. VOLTAJE DE RESTABLECIMIENTOEs el voltaje que se presenta en el interruptor después de

la desconexión.

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Cuchillas desconectadoras.

la cuchilla desconectadora es un elemento que sirve para desconectar físicamente un circuito eléctrico.

Por lo general se operan sin carga, pero con algunos aditamentos se puede operar con carga, hasta ciertos límites.

Cuchilla fusible.

La cuchilla fusible es un elemento de conexión y desconexión de circuitos eléctricos. Tiene dos funciones: como cuchilla desconectadora, para lo cual se conecta y desconecta, y como elemento de protección.

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El elemento de protección lo constituye el dispositivo fusible, que se encuentra dentro del cartucho de conexión y desconexión.

El dispositivo fusible se selecciona de acuerdo con el valor de corriente nominal que va a circular por él, pero los fabricantes tienen el correspondiente valor de corriente de ruptura para cualquier valor de corriente nominal.

Los elementos fusibles se construyen fundamentalmente de plata (en casos especiales), cobre electrolítico con aleación de plata, o cobre aleado con estaño.

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Según Harper, los criterios generales para la selección de las cuchillas son:

a) Garantizar un aislamiento dieléctrico a tierra y sobre todo en la apertura. Por lo general, se requiere entre puntos de apertura de la cuchilla un 15 o 20% de exceso en el nivel de aislamiento con relación al nivel de aislamiento a tierra.

b) Conducir en forma continua la corriente nominal sin que exista una elevación de temperatura en las diferentes partes de la cuchilla y en particular en los contactos.

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c) Debe soportar por un tiempo especificado (generalmente 1 segundo) los efectos térmicos y dinámicos de las corrientes de cortocircuito.

d) Las maniobras de cierre y apertura se deben realizar sin posibilidad de que se presenten falsos contactos o posiciones falsas aún en condiciones atmosféricas desfavorables.

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1) Por su operación:a) con carga (con tensión nominal)b) Sin carga (con tensión nominal)

2) Por su tipo de accionamiento:a) Manualb) Automático

3) Por su forma de desconexión:a) Con tres aisladores, dos fijos y un giratorio al centro (horizontal), llamado también de doble arco.b) Con dos aisladores (accionados con pértiga), operación vertical.

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c) Con dos aisladores, uno fijo y otro giratorio en el plano horizontal.d) Pantógrafo o separador de tijera.e) Cuchilla tipo “AV”f) Cuchilla de tres aisladores, el de centro movible por cremallerag) Cuchillas desconectadoras con cuernos de arqueoh) Cuchilla tripolar de doble aislador giratorio

4) Por la forma en que se instala, la cuchilla recibe el nombre de:a) Vertical LCO.b) Horizontal standard

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Las cuchillas desconectadoras ofrecen una amplia variedad de rangos de operación y configuraciones como son:

a) Tipo "A" (Apertura Vertical), b) Tipo "V", c) Tipo "DAL" (Doble Apertura Lateral),  d) Monopolares y e) Tipo "VersaDYNE"

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Cuchillas desconectadoras en aire de operación en grupo Tipo "A" (Apertura Vertical), consistentes de 3 aisladores de porcelana tipo columna por polo con la apertura en un extremo de la cuchilla en tensiones de 72,5, 123 y 145 kV, frecuencia de 50 / 60 Hz.

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Consistentes de 2 aisladores de porcelana tipo columna por polo con la apertura en el centro de la cuchilla en tensiones de 72,5, 123 y 145 kV, frecuencia de 50 / 60 Hz,

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Consistentes de 3 aisladores de porcelana tipo columna por polo con la apertura doble lateral en los extremos de la cuchilla en tensiones de 245 y 420 kV, frecuencia de 50 / 60 Hz,

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Consistentes en 2 aisladores tipo columna de porcelana en posición horizontal (180°), en tensiones de 15 y 25,8 kV, frecuencia de 50 / 60 Hz.

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Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de un sistema pueden ser de dos tipos:

1. sobretensiones de tipo atmosférico.2. sobretensiones por fallas en el sistema.

Entonces, el apartarrayos es un dispositivo que nos permite proteger las instalaciones contra sobretensiónes de tipo atmosférico.

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Las ondas que presentan durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañan al equipo si no se tiene protegido correctamente; para la protección del mismo se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:

1. descargas directas sobre la instalación2. descargas indirectas

De los casos anteriores el mas interesante, por presentarse con mayor frecuencia, es el de las descargas indirectas.

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El apartarrayos, dispositivo que se encuentra conectado permanentemente en el sistema, opera cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.

Su principio general de operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuya operación esta determinada de antemano de acuerdo a la tensión a la que va a operar.

Se fabrican diferentes tipos de apartarayos, basados en el principio general de operación; por ejemplo: los más empleados son los conocidos como "apartarrayos tipo autovalvular" y "apartarrayos de resistencia variable".

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El apartarrayos tipo autovalvular consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa.

Se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación.

El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable.

Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución.

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Los apartarrayos protegen también a las instalaciones contra descargas directas, para lo cual tiene un cierto radio de protección.

Para mayor seguridad a las instalaciones contra las cargas directas se instalan unas varillas conocidas como bayonetas e hilos de guarda semejantes a los que se colocan en las líneas de transmisión.

La tensión a que operan los apartarrayos se conoce técnicamente como tensión de cebado del apartarrayos.

El condensador se emplea como filtro con los apartarrayos de los generadores.

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La función del apartarrayos no es eliminar las ondas de sobretensión presentadas durante las descargas atmosféricas, sino limitar su magnitud a valores que no sean perjudiciales para las máquinas del sistema.

Las ondas que normalmente se presentan son de 1.5 a 1 microseg. (Tiempo de frente de onda). La función del apartarrayos es cortar su valor máximo de onda (aplanar la onda).

Las sobretensiones originadas por descargas indirectas se deben a que se almacenan sobre las líneas cargas electrostáticas que al ocurrir la descarga se parten en dos y viajan en ambos sentidos de la línea a la velocidad de la luz.

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Se denominan transformadores para instrumento los que se emplean para alimentación de equipo de medición, control o protección.

Los transformadores para instrumento se dividen en dos clases:

1. Transformadores de corriente2. Transformadores de potencial

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