Diferencias y aplicaciones de los interruptores automáticos, los interruptores de carga y los seccionadores.
¿Qué son los interruptores automáticos, los seccionadores y los interruptores de carga? Se supone que la mayoría del personal eléctrico lo sabe. Sin embargo, cuando se trata de la diferencia y la aplicación entre estos dispositivos, muchos electricistas solo conocen uno, y algunos principiantes ni siquiera saben qué preguntar. Todos sabemos que el interruptor automático puede cerrar, conducir e interrumpir la corriente en condiciones normales de funcionamiento del circuito, y también puede cerrar, conducir e interrumpir la corriente en condiciones anormales (incluidos los cortocircuitos) dentro de un tiempo determinado. El seccionador es un dispositivo de conmutación entre el interruptor automático y el interruptor de aislamiento. Cuenta con un sencillo dispositivo de extinción de arco, que puede cortar la corriente nominal de carga y una determinada corriente de sobrecarga, pero no puede cortar la corriente de cortocircuito.
El interruptor de aislamiento es un circuito que interrumpe la corriente sin carga, proporcionando así un punto de desconexión claro entre el equipo de mantenimiento y la fuente de alimentación, garantizando la seguridad del personal de mantenimiento. A diferencia del interruptor de aislamiento, que no cuenta con un dispositivo especial de extinción de arco, el interruptor de aislamiento no puede interrumpir la corriente de carga ni la corriente de cortocircuito. Por lo tanto, su operación solo debe realizarse cuando el interruptor automático esté desconectado. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre un interruptor automático, un interruptor de carga y un seccionador? ¿Dónde se utilizan estos tres interruptores? El siguiente artículo lo explicará en detalle. Tras su lectura, esperamos que la mayoría del personal eléctrico comprenda mejor los interruptores automáticos, los interruptores de carga y los interruptores de aislamiento.
01 Explicación de los términos interruptor de carga, seccionador e interruptor automático
Interruptor de carga: Es un dispositivo de conmutación que puede cerrar y cortar la corriente de carga, la corriente de excitación, la corriente de carga y la corriente del banco de condensadores en condiciones normales de funcionamiento.
Interruptor de aislamiento: Esto significa que cuando está en la posición dividida, existe una distancia de aislamiento entre los contactos que cumple con los requisitos especificados y una marca de desconexión obvia; cuando está en la posición cerrada, puede conducir la corriente en condiciones normales del circuito y en condiciones anormales (como cortocircuito) del dispositivo de conmutación bajo corriente.
Interruptor automático: Es un dispositivo de conmutación que puede cerrar, conducir e interrumpir la corriente en condiciones normales del circuito, y puede cerrar, conducir e interrumpir la corriente en condiciones anormales del circuito (incluidas las condiciones de cortocircuito) dentro de un tiempo específico.
Debido a los requisitos de la especificación, en algunos circuitos se requieren puntos de desconexión claramente visibles. Por lo tanto, el interruptor de carga puede utilizarse solo, ya que el punto de desconexión es fácilmente identificable en el circuito. El disyuntor generalmente se utiliza junto con el interruptor de aislamiento. Es fundamental asegurar que exista un punto de desconexión claramente visible en el circuito. El interruptor de aislamiento no puede operar bajo carga; es decir, solo puede abrirse y cerrarse cuando no está energizado. El interruptor de carga, como su nombre lo indica, puede operar bajo carga; es decir, puede abrirse y cerrarse cuando está energizado.
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 produzca gas y extinga el arco. Su estructura es relativamente simple y es adecuado para productos de 35 kV o menos.
②Interruptor neumático de carga de alta tensión: utiliza el gas comprimido del pistón para extinguir el arco durante el proceso de interrupción, y su estructura es relativamente simple, adecuada 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 corrientes elevadas. Su estructura es relativamente compleja y es adecuado para productos de 60 kV o superiores.
④ Interruptor de carga de alto voltaje SF6: El gas SF6 se utiliza para extinguir el arco, y su corriente de ruptura es grande, y el rendimiento de ruptura de la corriente capacitiva es bueno, pero la estructura es relativamente complicada y es adecuado para productos de 35 kV y 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 se recomienda para aplicaciones en exteriores 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 incorpora un extintor de arco eléctrico. Existen interruptores de aislamiento que sí pueden interrumpir la carga, pero su estructura es diferente a la del interruptor de carga, que es relativamente más simple.
3. Tanto el interruptor de carga como el interruptor de aislamiento constituyen un punto de desconexión evidente. La mayoría de los interruptores automáticos carecen de función de aislamiento, y solo unos pocos la incorporan.
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.