Post on 14-Jun-2015
INTERRUPTORES
FUNCIÓN
Se utilizan para: Establecer o interrumpir la corriente
permanente de un circuito
Interrumpir las corrientes de falla de un circuito
Su función principal es conectar y desconectar los circuitos
DEFINICIONES
Arco eléctrico
Corriente que se desarrolla entre los contactos del interruptor después de estar separados
Tensión de arco
Tensión entre contactos cuando existe arco eléctrico
DEFINICIONES
Tensión transitoria de recuperación TTR
Tensión transitoria que aparece entre los contactos después de la interrupción del arco
Tensión de encendido
Tensión requerida entre los contactos para el encendido del arco
DEFINICIONES
DEFINICIONES
Medio de extinción
Es el medio que se encuentra dentro de la cámara de interrupción en el cual se efectúa la extinción del arco
EVOLUCIÓN EN LA FABRICACIÓN
Interruptores con medio de extinción en aire
El arco eléctrico es soplado por aire comprimido en la cámara de extinción.
EVOLUCIÓN EN LA FABRICACIÓN
Interruptores con medio de extinción en aceite.
Los contactos se encuentran sumergidos en aceite el cual tiene la función de refrigerar y de extinguir el arco
EVOLUCIÓN EN LA FABRICACIÓN
Interruptores con medio de extinción hexafloruro
de azufre.El SF6 es un gas que se encuentra a presión dentro de la cámara de extinción y es el que produce el soplado del arco.
TIPOSLos interruptores se clasifican de acuerdo con:
Nivel de tensión Sitio de instalación Diseño externo Medio de extinción Mecanismo de operación Clasificación según la norma
TIPOS
SEGÚN EL NIVEL DE TENSIÓNEntre 34,5 kV Y 245 kV: Con una cámara
TIPOS
SEGÚN EL NIVEL DE TENSIÓN
Entre 245 kV Y 550 kV:
Con dos cámaras
TIPOS
SEGÚN EL NIVEL DE TENSIÓNMAYOR DE 362 kV:
Con mas de dos cámaras (cuando se requieren corrientes de interrupción altas)
TIPOS
Según el sitio de instalación
Interiores
Comunes en tensiones 4,6< Um< 34,5 kV
Exteriores
Para tensiones Um > 34,5 kV, y estos pueden ser:
TIPOS
SEGÚN EL DISEÑO EXTERNO
Tanque vivo:
El mecanismo de interrupción se encuentra en pequeñas cámaras, las que se ubican en soportes aislante
INTERRUPTORES DE TANQUE VIVO
Cámaras de extinción en interruptor tipo tanque vivo
TIPOS
SEGÚN EL DISEÑO EXTERNO
Tanque muerto:
Consiste en un tanque con el mecanismo de interrupción que se conecta a la alta tensión mediante bujes
INTERRUPTORES DE TANQUE MUERTO
Cámaras de extinción en interruptor tipo tanque muerto
TIPOS
Tanque vivo Ocupan menos espacio
Son menos costosos
Utilizan menos medios de extinción
Tanque muerto
Los transformadores de corriente se pueden instalar en los bujes
Se comportan mejor ante sismos
SEGÚN EL DISEÑO EXTERNO
TIPOSSegún el mecanismo de operación:
Resortes:
La energía se almacena en resortes. Requiere motor para cargar el resorte
Neumático: La energía se almacena en aire comprimido. Requiere
un moto-compresor para mantener la presión constante
Hidráulico: La energía se almacena en aceite a presión. Se requiere
una bomba para mantener la presión de aceite.
TIPOS
Clasificación según IEC
Según su durabilidad eléctrica: Clase E1 ó E2 Según su desempeño ante corrientes
capacitivas: Clase C1 ó C2 Según su durabilidad mecánica: Clase M1 ó M2
CLASIFICACIÓN DE ACUERDO CON IEC
Según la durabilidad eléctricaClase E2:
Diseñados con durabilidad eléctrica extendida, es decir, las partes de interrupción del contacto principal no requieren mantenimiento
Clase E1:
No clasificados en Clase E2
CLASIFICACIÓN DE ACUERDO CON IEC
Según su desempeño ante corrientes
capacitivas
Clase C1:
Con baja probabilidad de recebado (restablecimiento del arco después de separados los contactos)
Clase C2:
Con muy baja probabilidad de recebado
CLASIFICACIÓN DE ACUERDO CON IEC
Según su durabilidad mecánica
Clase M1:
Con durabilidad mecánica normal (2,000 operaciones sin mantenimiento). No catalogados en clase M2
Clase M2:
Con durabilidad mecánica extendida (10,000 operaciones sin mantenimiento)
NORMAS TÉCNICAS
IEC 62271-1
Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards
IEC 62271-100
High-voltage alternating-current circuit-breakers
IEC 60376
Specification of technical grade sulfur hexafluoride (SF6) for use in electrical equipment
IEC 62271-101
High-voltage switchgear and controlgear - Part 101: Synthetic testing
ACCESORIOS
Dispositivos para igualar tensiones: Se utilizan condensadores en paralelo con los contactos
Conectores de alta tensión y para puesta a tierra
Indicador de posición
ACCESORIOSResistencias de pre-inserción: Se instalan en paralelo con los contactos, sirven para reducir las
sobretensiones
Sin resistencias de preinserción Con resistencias de preinserción
FENÓMENO DE INTERRUPCIÓN MANIOBRA: CIERRE
Posición cerrado
Posición abierto
Aparición del arco (todos los polos)
Energización bobina de cierre
Cierre del contacto(todos los polos)
T ( armado)
T ( cierre)
T ( pre-arco)
Con resistencia de pre-inserción Flujo de corriente
FENÓMENO DE INTERRUPCIÓN – MANIOBRA: APERTURA
Posición abierto
Posición cerrado
Aparición del arco (todos los polos)
Energización bobina de apertura
Extinción del arco (todos los polos)
T ( apertura)
T ( desarmado)
T ( arco)
Flujo de corriente
FENÓMENO DE INTERRUPCIÓN : FALLA
Corriente
Tensión
Separación contactos
Inicio separación contactos
Ur
TTR/TRV IDEAL
Separación contactos
Inicio separación contactos
TTR / TRV
TTR/TRV REAL
TTR: Tensión transitoria de recuperación
TRV: Transient recovery voltage
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS QUE SE ESPECIFICAN
Tensión asignada
Niveles de aislamiento
Corriente asignada en servicio continuo
Frecuencia asignada
Duración asignada del cortocircuito
Línea de fuga
Tensión asignada para la alimentación de los circuitos de apertura y cierre
Presión asignada del gas para operación o interrupción
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS QUE SE ESPECIFICAN
• Factor de primer polo:
Cuando ocurre una interrupción de una corriente simétrica trifásica, el factor de primer polo es la relación entre la tensión a frecuencia industrial entre los terminales del polo que abre primero, cuando los otros dos polos no han abierto, y la tensión a frecuencia industrial en los polos, después de que todos han abierto. Puede ser 1,3 ó 1,5
FACTOR DE PRIMER POLO
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS QUE SE ESPECIFICAN
Tiempo de apertura: Puede ser en ciclos o en ms: valores típicos•Para 245 kV: 3 ciclos o 50 ms•Para 500 kV: 2,5 ciclos o 40 ms
Secuencia de maniobra asignada O - t - CO - t´- CO
t: 3 min cuando no se requiere recierre rápido
t: 0,3 s para recierres rápidos
t´: 3 minutos
O - t” - COt”: 15 s
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Poder de corte asignado en cortocircuito:
Valor mas alto de la corriente de cortocircuito que el interruptor debe ser capaz de abrir Ik
Poder de cierre asignado en cortocircuito:
Valor pico de corriente de cortocircuito que el interruptor debe poder cerrar, 2,5 x Ik
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Tensión transitoria de recuperación (TTR)
Es el valor de la tensión transitoria que aparece entre los contactos del interruptor cuando se extingue el arco
•Para fallas terminales:
Corresponde a fallas que se presentan en los terminales o bornes del interruptor o muy cerca de éstos.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Tensión transitoria de recuperación (TTR) • Fallas en líneas cortas: Son fallas que se presentan a una corta distancia de los
terminales del interruptor, la cual puede estar entre varios cientos de metros hasta un par de kilómetros
• Interrupción de pequeñas corrientes capacitivas:
La desconexión de bancos de capacitores y líneas sin carga requiere la interrupción de pequeñas corrientes puramente capacitivas de valor muy inferior a las corrientes de falla
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Tensión transitoria de recuperación (TTR) • Interrupción de pequeñas corrientes
inductivas: Las corrientes inductivas se presentan en la
desconexión de transformadores y reactores
• Recierre de líneas: Que se presenta por el fenómeno de la carga atrapada
PRUEBAS
Pruebas de rutina Tensión aplicada a frecuencia industrial, en
seco, en el circuito principal
Tensión aplicada en los circuitos auxiliares y de control
Medida de la resistencia del circuito principal
Funcionamiento mecánico
Verificación visual
PRUEBAS
Pruebas tipo
Pruebas dieléctricas:
• Impulso tipo rayo
• Impulso tipo maniobra
• Tensión soportada a frecuencia industrial
• Descargas parciales
• Pruebas en circuitos auxiliares y de control
PRUEBAS
Pruebas tipo
Tensión de radio interferencia (r.i.v.)
Incremento de temperatura
Medida de la resistencia del circuito principal
Pruebas de corrientes pico y de corto tiempo
Pruebas mecánicas y ambientales
PRUEBAS
Pruebas tipo
Pruebas de interrupción y cierre de corrientes de corto circuito
• Corrientes críticas
• Interrupción de corto circuito monofásico
• Interrupción de fallas kilométricas
• Apertura y cierre de corrientes fuera de fase
• Maniobra de corrientes capacitivas
• Maniobra de corrientes de magnetización y de pequeñas corrientes inductivas