Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Un disyuntor de vacío es un tipo de disyuntor en el que la extinción del arco tiene lugar en el vacío. La tecnología es adecuada principalmente para aplicaciones de media tensión . Para un voltaje más alto, se ha desarrollado tecnología de vacío, pero no es comercialmente viable. La operación de apertura y cierre de los contactos portadores de corriente y la correspondiente interrupción del arco tienen lugar en una cámara de vacío en el interruptor que se denomina interruptor de vacío .
El tubo de maniobra al vacío consta de una cámara de arco de acero en el centro de aisladores cerámicos dispuestos simétricamente. La presión de vacío dentro de un tubo de maniobra al vacío se mantiene normalmente entre 10 y 6 bar.
El material utilizado para los contactos portadores de corriente juega un papel importante en el rendimiento del interruptor de circuito de vacío . Cu / Cr es el material ideal para hacer contactos VCB. La tecnología de interruptores al vacío se introdujo por primera vez en el año 1960. Pero aún así, es una tecnología en desarrollo.
A medida que pasa el tiempo, el tamaño del tubo de maniobra al vacío se reduce con respecto a su tamaño de principios de la década de 1960 debido a los diferentes desarrollos técnicos en este campo de la ingeniería. La geometría de contacto también está mejorando con el tiempo, desde el contacto a tope de los primeros días, cambia gradualmente a forma de espiral, forma de copa y contacto de campo magnético axial . El interruptor automático de vacío se reconoce hoy en día como la tecnología de interrupción de corriente más confiable para aparamenta de media tensión . Requiere un mantenimiento mínimo en comparación con otras tecnologías de interruptores automáticos .
Ventajas del disyuntor de vacío o VCB
La vida útil del interruptor automático de vacío es mucho más larga que la de otros tipos de interruptores automáticos. No hay posibilidad de peligro de incendio como el disyuntor de aceite . Es mucho más respetuoso con el medio ambiente que el disyuntor SF 6 . Además de que la contracción de VCB es fácil de usar. El reemplazo del interruptor de vacío (VI) es muy conveniente.
Operación del disyuntor de vacío
El objetivo principal de cualquier interruptor de circuito es apagar el arco durante el cruce por cero de la corriente, estableciendo una alta rigidez dieléctrica entre los contactos para que el restablecimiento del arco después de la corriente cero sea imposible.
La rigidez dieléctrica del vacío es ocho veces mayor que la del aire y cuatro veces mayor que la del gas SF 6 . Esta alta rigidez dieléctrica hace posible apagar un arco de vacío dentro de un espacio de contacto muy pequeño. Para espacios de contacto cortos, masa de contacto baja y sin compresión del medio, la energía de accionamiento requerida en el interruptor de circuito de vacío es mínima.
Cuando dos áreas de contacto cara a cara simplemente se están separando entre sí, no se separan instantáneamente, el área de contacto en la cara de contacto se reduce y finalmente llega a un punto y finalmente se eliminan. Aunque esto sucede en una fracción de microsegundo, es un hecho.
En este instante de desconexión de los contactos en el vacío, la corriente a través de los contactos se concentra en ese último punto de contacto en la superficie de contacto y crea un punto caliente.
Como es un vacío, el metal en la superficie de contacto se vaporiza fácilmente debido a ese punto caliente y crea un medio conductor para la trayectoria del arco. Luego, el arco se iniciará y continuará hasta el próximo cero actual. 
En la corriente cero, este arco de vacío se extingue y el vapor metálico conductor se vuelve a condensar en la superficie de contacto. En este punto, los contactos ya están separados, por lo que no se trata de volver a vaporizar la superficie de contacto para el siguiente ciclo de corriente. Eso significa que el arco no se puede restablecer nuevamente. De esta manera , el interruptor de circuito de vacío evita el restablecimiento del arco al producir una alta rigidez dieléctrica en el espacio de contacto después de la corriente cero.
Hay dos tipos de formas de arco. Para interrumpir la corriente hasta 10 kA, el arco permanece difuso y la forma de descarga de vapor cubre toda la superficie de contacto. Por encima de 10 kA, el arco difuso se constriñe considerablemente por su propio campo magnético y se contrae.
El fenómeno da lugar a un sobrecalentamiento del contacto en su centro. Para evitar esto, el diseño de los contactos debe ser tal que el arco no permanezca estacionario sino que continúe viajando por su propio campo magnético. La forma de contacto especialmente diseñada del interruptor de circuito de vacío hace que el arco estacionario constreñido se desplace a lo largo de la superficie de los contactos, provocando así una erosión mínima y uniforme de los contactos.
