Diferencias y aplicaciones de los interruptores automáticos, los interruptores de carga y los seccionadores.

Los interruptores automáticos, los seccionadores y los interruptores de carga son componentes esenciales en los sistemas eléctricos, y si bien la mayoría del personal eléctrico está familiarizado con estos términos, puede haber cierta confusión respecto a sus diferencias y aplicaciones. Para quienes se inician en la electricidad, las distinciones entre estos dispositivos pueden resultar especialmente complejas.
Un interruptor automático está diseñado para cerrar, conducir e interrumpir la corriente tanto en condiciones normales como anormales del circuito, incluyendo cortocircuitos, dentro de un plazo determinado. Es un dispositivo de seguridad crucial que protege los circuitos eléctricos contra daños por sobrecarga o cortocircuito.
Por otro lado, un interruptor de carga se ubica entre el disyuntor y el interruptor de aislamiento. Incorpora un sencillo dispositivo de extinción de arco que le permite interrumpir las corrientes de carga nominales y ciertas corrientes de sobrecarga. Sin embargo, no puede interrumpir las corrientes de cortocircuito. Los interruptores de carga se utilizan frecuentemente en situaciones donde se requiere la conmutación frecuente de cargas, como en sistemas de distribución o circuitos de control de motores.
Un interruptor de aislamiento, también conocido como seccionador, se utiliza para desconectar el circuito en condiciones de vacío. Su principal función es proporcionar un punto de desconexión visible entre el equipo de mantenimiento y la fuente de alimentación, garantizando así la seguridad del personal de mantenimiento. Dado que los interruptores de aislamiento carecen de dispositivos especializados de extinción de arco eléctrico, no pueden utilizarse para interrumpir corrientes de carga o cortocircuito. Por lo tanto, solo deben accionarse cuando el interruptor automático ya haya desconectado el circuito.
¿Cuáles son, entonces, las principales diferencias entre estos tres dispositivos? Los interruptores automáticos están diseñados para proteger los circuitos de sobrecargas y cortocircuitos, los interruptores de carga se utilizan para la conmutación frecuente de cargas y los interruptores de aislamiento proporcionan un punto de desconexión seguro para fines de mantenimiento.
En cuanto a sus aplicaciones, los interruptores automáticos se instalan normalmente en el cuadro de distribución principal o en los subcuadros para proteger circuitos individuales. Los interruptores de carga se encuentran en sistemas de distribución, circuitos de control de motores u otras aplicaciones donde se requiere una conmutación de carga frecuente. Los interruptores de aislamiento se utilizan a menudo en celdas de distribución, subestaciones u otros lugares donde el personal de mantenimiento necesita trabajar en equipos eléctricos sin carga.
En conclusión, comprender las diferencias entre interruptores automáticos, interruptores de carga e interruptores de aislamiento es fundamental para el personal eléctrico. Al familiarizarse con sus características y aplicaciones específicas, podrá garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de sus sistemas eléctricos.

▶ 01 Explicación de los términos interruptor de carga, seccionador e interruptor automático

Interruptor de carga:
Función: Puede cerrar y cortar diversas corrientes en condiciones normales de funcionamiento, como la corriente de carga, la corriente de excitación, la corriente de carga y la corriente del banco de condensadores.
Aplicación: Puede utilizarse solo en circuitos que requieren puntos de desconexión obvios debido a requisitos de especificación.
Condiciones de funcionamiento: Puede funcionar bajo carga, lo que significa que puede encenderse y apagarse mientras está energizado.
Interruptor de aislamiento (desconector):
Función: Proporciona una distancia de aislamiento entre los contactos cuando está dividido y una marca de desconexión visible. Cuando está cerrado, puede conducir corriente en condiciones normales y anormales del circuito (como cortocircuitos), pero no está diseñado para interrumpir corrientes de falla.
Aplicación: Se utiliza a menudo junto con interruptores automáticos para garantizar que exista un punto de desconexión obvio en el circuito.
Condiciones de funcionamiento: No puede funcionar bajo carga; solo puede abrirse y cerrarse cuando el circuito no está energizado.
Cortacircuitos:
Función: Permite cerrar, conducir e interrumpir la corriente en condiciones de circuito normales y anormales (incluidos cortocircuitos) dentro de un tiempo especificado. Está diseñado para proteger los circuitos contra daños por sobrecarga o cortocircuito.
Aplicación: Se utiliza normalmente en el cuadro de distribución principal o en subcuadros para proteger circuitos individuales. Suele utilizarse junto con interruptores de aislamiento.
Condiciones de funcionamiento: Puede funcionar tanto en condiciones de circuito normales como anormales.
En resumen, el interruptor de carga, el interruptor seccionador y el disyuntor tienen funciones y aplicaciones únicas. El interruptor de carga está diseñado para la conmutación de cargas, el interruptor seccionador proporciona un punto de desconexión seguro y el disyuntor protege los circuitos contra daños. Comprender estas diferencias es fundamental para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas eléctricos.

▶ 02 Introducción a los tipos de interruptores de carga, seccionadores e interruptores automáticos

Los interruptores de carga, los interruptores de aislamiento y los disyuntores se dividen en alta y baja tensión;

1. Para el interruptor de carga:

Existen seis tipos principales de interruptores de carga de alta tensión:

① Interruptor de carga de alta tensión con generador de gas sólido: utiliza la energía del propio arco eléctrico para que el material generador de gas en la cámara de arco genere gas y extinga el arco. Su estructura es relativamente simple y es adecuado para productos de 35 kV o menos.

② Interruptor neumático de carga de alta tensión: utiliza el gas comprimido del pistón para extinguir el arco durante el proceso de interrupción; su estructura es relativamente simple y es adecuado para productos de 35 kV o menos.

③ Interruptor de carga de alta tensión de tipo neumático: utiliza aire comprimido para extinguir el arco eléctrico y puede interrumpir una corriente elevada. Su estructura es relativamente compleja y es adecuado para productos de 60 kV o superiores. ④ Interruptor de carga de alta tensión SF6: utiliza gas SF6 para extinguir el arco eléctrico, tiene una alta capacidad de interrupción de corriente y un buen rendimiento en la interrupción de corriente capacitiva, pero su estructura es relativamente compleja y es adecuado para productos de 35 kV o superiores.

⑤ Interruptor de carga de alta tensión sumergido en aceite: Utiliza la energía del propio arco eléctrico para descomponer y gasificar el aceite circundante, enfriándolo para extinguir el arco. Su estructura es relativamente simple, pero es pesado, y es adecuado para productos de exterior de 35 kV o menos.

⑥ Interruptor de carga de alta tensión tipo vacío: utiliza un medio de vacío para extinguir el arco, tiene una larga vida útil eléctrica y un precio relativamente alto, y es adecuado para productos de 220 kV o menos.

El interruptor de carga de baja tensión, también llamado grupo fusible-interruptor, es adecuado para la conexión y desconexión manual ocasional de circuitos con carga en circuitos de frecuencia de red de CA; además, se puede utilizar para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos. El interruptor automático se completa con las cuchillas de contacto, y la protección contra sobrecargas y cortocircuitos se completa con el fusible.

2. Para interruptores de aislamiento

Según los distintos métodos de instalación, los interruptores de aislamiento de alta tensión se dividen en interruptores de aislamiento para exteriores e interruptores de aislamiento para interiores. Los interruptores de aislamiento para exteriores son aquellos que resisten las inclemencias del tiempo, como viento, lluvia, nieve, contaminación, condensación, hielo y heladas intensas, y son aptos para su instalación en terrazas. Según la estructura de sus pilares aislantes, se clasifican en interruptores de una, dos y tres columnas.

Entre ellos, el interruptor de cuchilla de una sola columna utiliza directamente el espacio vertical como aislamiento eléctrico de la discontinuidad bajo la barra colectora aérea. Por lo tanto, presenta ventajas evidentes como el ahorro de espacio, la reducción del cableado y una visualización clara del estado de apertura y cierre. En el caso de la transmisión de ultra alta tensión, el ahorro de espacio es aún mayor tras la implementación del interruptor de cuchilla de una sola columna en la subestación.

En equipos de baja tensión, resulta especialmente adecuado para sistemas de distribución de energía en terminales de baja tensión, como los de viviendas y edificios residenciales. Funciones principales: interrupción y conexión de líneas con carga.

Cabe señalar que, en la distribución de energía en terminales de baja tensión, el interruptor de aislamiento puede segmentarse con la carga. En otros casos, y bajo alta presión, ¡no está permitido!

3. Para interruptores automáticos

Los interruptores de alta tensión son el principal equipo de control de potencia en centrales eléctricas, subestaciones y salas de distribución. Cuando el sistema falla, actúan en conjunto con la protección de relés para interrumpir rápidamente la corriente de falla y evitar que el incidente se agrave.

Por lo tanto, la calidad del interruptor de alta tensión afecta directamente la seguridad del sistema eléctrico. Existen muchos tipos de interruptores de alta tensión, que se pueden clasificar según su capacidad de extinción de arco eléctrico: interruptores de aceite (con mayor o menor contenido de aceite), interruptores de hexafluoruro de azufre (SF6), interruptores de vacío, interruptores de aire comprimido, etc.

El interruptor automático de baja tensión, también llamado interruptor de aire, se utiliza para la distribución de energía eléctrica, el arranque intermitente de motores asíncronos, la protección de líneas eléctricas y motores, etc., y puede interrumpir automáticamente el circuito en caso de sobrecarga, cortocircuito o baja tensión. Su función es similar a la de un interruptor fusible y una combinación de relés de protección contra sobrecalentamiento y subcalentamiento. Además, generalmente no requiere el reemplazo de componentes tras la interrupción de la corriente de falla, lo que explica su amplio uso.

▶ 03 Diferencia entre interruptor de carga, seccionador e interruptor automático

1. El interruptor de carga puede interrumpirse con carga y tiene la función de arco autoextinguible, pero su capacidad de interrupción es muy pequeña y limitada.

2. Generalmente, el interruptor de aislamiento no se puede interrumpir con carga. No hay un extintor de arco en su estructura, y también existen interruptores de aislamiento que pueden interrumpir la carga, pero su estructura es diferente a la del interruptor de carga, que es relativamente simple.

3. Tanto el interruptor de carga como el interruptor de aislamiento pueden formar un punto de desconexión evidente. La mayoría de los interruptores automáticos no tienen función de aislamiento, y solo unos pocos la tienen.

4. El interruptor de aislamiento no tiene función de protección. La protección del interruptor de carga generalmente se realiza mediante un fusible, que solo ofrece protección contra sobrecorriente y de ruptura rápida.

5. La capacidad de ruptura del interruptor automático puede ser muy alta durante el proceso de fabricación. Esto se logra principalmente mediante la adición de transformadores de corriente que, en conjunto con los equipos secundarios, brindan protección. Puede incluir protección contra cortocircuitos, sobrecargas, fugas eléctricas y otras funciones.