Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
La clasificación de un disyuntor incluye:
- Corriente nominal de corte de cortocircuito.
- Corriente nominal de cierre de cortocircuito.
- Secuencia de funcionamiento nominal del disyuntor.
- Corriente nominal de corta duración.
Indice de contenidos
Corriente de ruptura de cortocircuito del disyuntor
Ésta es la corriente máxima de cortocircuito que un interruptor automático (CB) puede soportar ante él, finalmente despejada abriendo sus contactos.
Cuando un cortocircuito fluye a través de un disyuntor, habría tensiones térmicas y mecánicas en las partes que transportan corriente del disyuntor. Si el área de contacto y la sección transversal de las partes conductoras del interruptor de circuito no son lo suficientemente grandes, puede haber una posibilidad de daño permanente en el aislamiento así como en las partes conductoras del CB.
Según la ley de calentamiento de Joule , el aumento de temperatura es directamente proporcional al cuadrado de la corriente de cortocircuito, la resistencia de contacto y la duración de la corriente de cortocircuito. La corriente de cortocircuito fluye continuamente a través del disyuntor hasta que se elimina el cortocircuito mediante la operación de apertura del disyuntor.
Como la tensión térmica en el disyuntor es proporcional al período de cortocircuito, la capacidad de corte del disyuntor eléctrico depende del tiempo de funcionamiento. A 160 o C el aluminio se ablanda y pierde su resistencia mecánica, esta temperatura puede tomarse como límite del aumento de temperatura de los contactos del interruptor durante el cortocircuito.
Por lo tanto, la capacidad de corte de cortocircuito o la corriente de corte de cortocircuito del disyuntor se define como la corriente máxima que puede fluir a través del disyuntor desde el momento en que ocurre el cortocircuito hasta el momento de despejar el cortocircuito sin ningún daño permanente en el CB.
El valor de la corriente de corte de cortocircuito se expresa en RMS .
Durante un cortocircuito, el CB no solo está sujeto a estrés térmico, sino que también sufre graves esfuerzos mecánicos. Por lo tanto, al determinar la capacidad de cortocircuito, también se considera la resistencia mecánica del CB.
Por lo tanto, para elegir un disyuntor adecuado, es obvio determinar el nivel de falla en el punto del sistema donde se instalará el interruptor. Una vez que se determina el nivel de falla de cualquier parte de la transmisión eléctrica, es fácil elegir el disyuntor nominal correcto para esta parte de la red.
Capacidad nominal de fabricación de cortocircuitos
La capacidad de cortocircuito del disyuntor se expresa en valor pico, no en valor rms como la capacidad de corte. Teóricamente, en el instante en que ocurre la falla en un sistema, la corriente de falla puede aumentar al doble de su nivel simétrico de falla.
En el momento de encender un disyuntor en condición defectuosa, del sistema, la parte de cortocircuito del sistema está conectada a la fuente. El primer ciclo de la corriente durante un circuito está cerrado por un disyuntor , tiene una amplitud máxima. Esto es aproximadamente el doble de la amplitud de la forma de onda de corriente de falla simétrica.
Los contactos del interruptor tienen que soportar este valor más alto de corriente durante el primer ciclo de forma de onda cuando el interruptor está cerrado por falla. Sobre la base de este fenómeno mencionado anteriormente, un interruptor seleccionado debe tener una capacidad nominal de cortocircuito.
Como la corriente nominal de corte de cortocircuito del disyuntor se expresa en el valor pico máximo, siempre es mayor que la corriente nominal de corte de cortocircuito del disyuntor. El valor normal de la corriente de cortocircuito es 2,5 veces mayor que la corriente de corte de cortocircuito. Esto es válido tanto para los interruptores automáticos estándar como para los de control remoto .
Secuencia de funcionamiento nominal o ciclo de trabajo del disyuntor
Este es el requisito de servicio mecánico del mecanismo de operación del disyuntor. La secuencia de servicio de operación nominal de un interruptor de circuito se ha especificado como: 
Donde, O indica operación de apertura de CB.
CO representa el tiempo de operación de cierre que es seguido inmediatamente por una operación de apertura sin ningún retraso intencional.
t ‘es el tiempo entre dos operaciones que es necesario para restaurar las condiciones iniciales y / o para evitar el calentamiento indebido de las partes conductoras del interruptor automático. t = 0,3 seg para disyuntor
destinado al primer deber de cierre automático, si no se especifica lo contrario.
Suponga que el círculo de trabajo nominal de un disyuntor es:
Esto significa que una operación de apertura del interruptor automático es seguida por una operación de cierre después de un intervalo de tiempo de 0.3 segundos, y luego el interruptor automático se abre nuevamente sin ningún retraso de tiempo intencional. Después de esta operación de apertura, el CB se vuelve a cerrar después de 3 minutos y luego se dispara instantáneamente sin ningún retraso de tiempo intencional.
Corriente nominal de corta duración
Este es el límite de corriente que un disyuntor puede transportar de forma segura durante un tiempo específico sin ningún daño en él. Los disyuntores no eliminan la corriente de cortocircuito tan pronto como ocurre una falla en el sistema. Siempre hay algunos retrasos intencionales e intencionales presentes entre el instante en que ocurre la falla y el instante en que el CB despeja la falla.
Este retraso se debe al tiempo de funcionamiento de los relés de protección , al tiempo de funcionamiento del interruptor de circuito y también puede haber algún retraso de tiempo intencional impuesto en el relé para la coordinación adecuada de la protección del sistema de energía . Incluso si un disyuntor no se dispara, la falla se borrará con el siguiente disyuntor en la posición más alta.
En este caso, el tiempo de eliminación de fallas es mayor. Por lo tanto, después de la falla, un disyuntor tiene que soportar el cortocircuito durante cierto tiempo. La suma de todos los retrasos de tiempo no debe ser superior a 3 segundos; por lo tanto, un disyuntor debe ser capaz de transportar una corriente defectuosa máxima durante al menos este corto período de tiempo.
La corriente de cortocircuito puede tener dos efectos importantes dentro de un disyuntor.
- Debido a la alta corriente eléctrica, puede haber una gran tensión térmica en el aislamiento y las partes conductoras de CB.
- La alta corriente de cortocircuito produce importantes esfuerzos mecánicos en diferentes partes del disyuntor que transportan corriente.
Un disyuntor está diseñado para soportar estas tensiones. Pero ningún disyuntor tiene que llevar una corriente de cortocircuito que no sea superior a la corriente durante un período breve específico. La corriente nominal de corta duración de un disyuntor es al menos igual a la corriente nominal de corte de cortocircuito del disyuntor.
Voltaje nominal del disyuntor
La tensión nominal del disyuntor depende de su sistema de aislamiento. Para sistemas por debajo de 400 KV, el disyuntor está diseñado para soportar un 10% por encima del voltaje normal del sistema. Para sistemas superiores o iguales a 400 KV, el aislamiento del disyuntor debe ser capaz de resistir un 5% por encima del voltaje normal del sistema.
Eso significa que el voltaje nominal del disyuntor corresponde al voltaje más alto del sistema. Esto se debe a que durante una condición de carga pequeña o sin carga , se permite que el nivel de voltaje del sistema de energía se eleve hasta la clasificación de voltaje más alta del sistema.
Un disyuntor también está sujeto a otras dos condiciones de alto voltaje.
- Desconexión repentina de una carga enorme por cualquier otra causa, el voltaje impuesto al CB y también entre los contactos cuando el CB está abierto, puede ser muy alto en comparación con el voltaje del sistema más alto. Este voltaje puede ser de frecuencia industrial, pero no se mantiene durante un período muy largo, ya que esta situación de alto voltaje debe eliminarse mediante un dispositivo de conmutación de protección.
Pero es posible que un disyuntor tenga que soportar esta frecuencia de potencia sobre voltaje durante su vida útil normal.
El disyuntor debe estar clasificado para que la frecuencia de alimentación resista voltaje solo durante un tiempo específico. Generalmente el tiempo es de 60 segundos. Hacer que la frecuencia de potencia soporte la capacidad, más de 60 segundos no es económico y no es prácticamente deseable, ya que todas las situaciones anormales del sistema de energía eléctrica se eliminan definitivamente en un período mucho menor de 60 segundos. - Al igual que otros aparatos conectados al sistema de energía , un interruptor de circuito también puede tener que enfrentarse a impulsos de iluminación e impulsos de conmutación durante su vida útil.
El sistema de aislamiento de CB y el espacio de contacto de un CB abierto tienen que soportar estos impulsos de voltaje. La amplitud de la forma de onda de esta perturbación es muy, muy alta, pero de naturaleza extremadamente transitoria. Por lo tanto, un disyuntor está diseñado para soportar este voltaje pico de impulso solo en un rango de microsegundos.
| Voltaje nominal del sistema | Voltaje más alto del sistema | Voltaje soportado de frecuencia de potencia | Nivel de voltaje de impulso |
| 11 KV | 12 KV | – | – |
| 33 KV | 36 KV | 70 KV | 170 KV |
| 132 KV | 145 KV | 275 KV | 650 KV |
| 220 KV | 245 KV | 460 KV | 1050 KV |
| 400 KV | 420 KV | – | – |
