¡Hola! Como proveedor de interruptores de vacío para VCB bajo, he recibido muchas preguntas sobre el proceso de parada de estos dispositivos. Entonces, pensé en sentarme y escribir una publicación de blog para explicarlo todo.
Empecemos por lo básico. Un interruptor de vacío es un componente clave en un disyuntor de bajo voltaje (VCB). Su función principal es interrumpir la corriente eléctrica cuando hay una avería o cuando es necesario apagar el circuito. La razón por la que los interruptores en vacío son tan populares es que ofrecen una serie de ventajas, como alta confiabilidad, larga vida útil y bajo mantenimiento.
Cómo funciona un interruptor de vacío
Antes de sumergirnos en el proceso de parada, es importante comprender cómo funciona un interruptor en vacío en general. Dentro de un interruptor de vacío, hay dos contactos: un contacto fijo y un contacto móvil. Estos contactos están alojados en una cámara de vacío, lo cual es crucial porque ayuda a extinguir rápidamente el arco que se forma cuando los contactos se separan.
Cuando el circuito está cerrado, el contacto móvil se presiona contra el contacto fijo, permitiendo que la corriente eléctrica fluya. Pero cuando es necesario detener la corriente, el contacto móvil se separa del contacto fijo. Esta separación crea un arco, que es básicamente un flujo de electricidad a través del aire (o en este caso, el ambiente casi vacío dentro de la cámara).
El proceso de parada
El proceso de parada de un interruptor en vacío para VCB bajo se puede dividir en algunos pasos clave.
Paso 1: Inicio de la separación del contacto
El primer paso es el inicio de la separación de los contactos fijos y móviles. Esto puede ser provocado por una variedad de factores, como una condición de sobrecorriente, un cortocircuito o un comando manual para abrir el circuito. Cuando se recibe la señal, un mecanismo (generalmente un actuador electromagnético) comienza a alejar el contacto móvil del contacto fijo.
A medida que los contactos comienzan a separarse, la corriente que fluye a través de ellos comienza a contraerse. Esta constricción hace que aumente la densidad de corriente, lo que a su vez conduce a la formación de un arco entre los contactos.
Paso 2: Formación del arco
Una vez que los contactos están separados por una pequeña distancia, se forma un arco. El arco es una descarga de electricidad de alta temperatura y alta energía que cierra la brecha entre los contactos. En un interruptor de vacío, el arco es diferente de lo que se vería en un ambiente de aire normal. Debido a que la presión dentro de la cámara de vacío es extremadamente baja, el arco está más concentrado y es menos probable que se extienda.
El arco en un interruptor de vacío se sustenta principalmente por la vaporización del metal de las superficies de contacto. A medida que el arco calienta los contactos, los átomos metálicos se vaporizan e ionizan, creando un camino conductor para que la corriente continúe fluyendo.
Paso 3: extinción del arco
Esta es la parte más crítica del proceso de detención. El objetivo es extinguir el arco lo más rápido posible para detener el flujo de corriente. En un interruptor de vacío, esto se logra mediante una combinación de factores.
En primer lugar, el entorno de vacío juega un papel muy importante. Como hay muy pocas moléculas de gas en la cámara, hay menos posibilidades de que el arco se mantenga. Cuando la corriente pasa por cero (lo que ocurre dos veces en cada ciclo de una corriente alterna), el arco intenta restablecerse. Pero en el vacío, la falta de moléculas de gas dificulta que el arco se vuelva a encender.
En segundo lugar, el diseño de los contactos también ayuda a la extinción del arco. Muchos interruptores en vacío utilizan materiales y formas de contacto especiales que están diseñados para enfriar rápidamente el arco y reducir su energía. Por ejemplo, algunos contactos tienen un diseño de campo magnético radial o en espiral, lo que ayuda a mover el arco alrededor de la superficie del contacto, distribuyendo el calor y reduciendo las posibilidades de sobrecalentamiento local.
Cuando se extingue el arco, el flujo de corriente se detiene y el circuito se interrumpe efectivamente.
Paso 4: Recuperación post-arco
Una vez extinguido el arco, el interruptor al vacío necesita recuperar sus propiedades aislantes. Esto significa que las superficies de contacto deben enfriarse y cualquier vapor metálico restante debe condensarse nuevamente en los contactos.
Durante este período de recuperación, se monitorea el voltaje a través de los contactos para garantizar que no se vuelva a encender el arco. Si todo va bien, el tubo de vacío está listo para cerrarse nuevamente cuando sea necesario.
Por qué es importante el proceso de parada
El proceso de parada eficiente de un interruptor en vacío es crucial para el rendimiento general de un VCB bajo. Un proceso de parada confiable y bien diseñado garantiza que el circuito pueda interrumpirse de manera segura en caso de falla, protegiendo el equipo eléctrico y evitando daños.
También ayuda a reducir el tiempo de inactividad. Dado que los interruptores de vacío pueden interrumpir la corriente de manera rápida y efectiva, se minimiza el tiempo que lleva aislar un circuito defectuoso. Esto significa que se puede restaurar la energía a las partes sanas del sistema más rápidamente.
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Referencias
- Blackburn, JL (2013). Relés de protección: principios y aplicaciones. Prensa CRC.
- Grzybowski, S. (2007). Interruptores de vacío de alto voltaje. Medios de ciencia y negocios de Springer.
- Corporación Eléctrica Westinghouse. (1979). Manual de distribución de energía eléctrica. McGraw-Hill.