¿Qué son los Interruptores de Carga?
Un interruptores de carga es un dispositivo que abre o cierra un circuito eléctrico con una corriente de carga.
En general, se refiere a productos que conectan y desconectan corrientes de carga de CA de alta tensión. Además, suele referirse a un interruptor-seccionador de carga (Load Break Switch, LBS) entre ellos. Los dispositivos que abren y cierran circuitos en conductos de alta tensión incluyen seccionadores, disyuntores e interruptores de carga.
Los seccionadores son dispositivos que no pueden abrir o cerrar la corriente de carga y se utilizan para el control de seguridad durante los trabajos de mantenimiento. Los disyuntores son dispositivos que pueden interrumpir no sólo la corriente de carga, sino también la corriente de defecto en caso de cortocircuito, y se utilizan ampliamente en la red y distribución de equipos receptores de electricidad.
Los interruptores de carga pueden abrir y cerrar las corrientes de carga, pero no pueden interrumpir las corrientes de accidente de cortocircuito. Suelen utilizarse en combinación con fusibles limitadores de corriente para proteger los circuitos superiores contra corrientes de accidente.
Aplicaciones de los Interruptores de Carga
Los interruptores de carga se utilizan ampliamente en circuitos de transmisión y distribución de alta tensión. Los siguientes son ejemplos de aplicación de los interruptores de carga
- Líneas de acometida en locales comerciales que reciben electricidad de alta tensión.
- Aguas arriba de transformadores que reducen de alta a baja tensión.
- Aguas arriba de un condensador de avance de fase de alta tensión
- Aguas arriba de un motor de alta tensión
Los interruptores de carga 1 suelen instalarse en postes, para los que se utilizan interruptores de carga de aire; 2 y 3 suelen instalarse en el interior de celdas, para los que se utilizan interruptores de carga de aire; 4 suelen instalarse en fábricas e instalaciones de infraestructura, para los que se utilizan interruptores electromagnéticos de vacío; 5 y 6 suelen instalarse en el sistema de alimentación eléctrica, para los que se utilizan interruptores electromagnéticos de vacío.
Principios de los Interruptores de Carga
Un ejemplo típico de interruptores de carga es el LBS, que consta de un contacto principal, un mecanismo de operación y un fusible limitador de corriente.
1. Contactos Principales
El contacto principal es una pieza metálica que permite el paso de la corriente. El contacto principal de un LBS suele constar de una cuchilla y un portacuchillas, que se activa insertando la cuchilla en el portacuchillas.
Cuando se interrumpe la corriente de carga en un circuito de alta tensión, se produce un fenómeno conocido como arco eléctrico. Se trata de un fenómeno en el que se producen descargas eléctricas a través de finos fragmentos de metal en suspensión, etc., que rompen el aislamiento del aire. Si este arco se produce durante mucho tiempo, el calor generado provocará la rotura de los equipos periféricos, por lo que los receptáculos de cuchillas LBS suelen estar equipados con un componente de extinción de arcos denominado canal de arco.
2. Mecanismo de Funcionamiento
El mecanismo de funcionamiento es el componente estructural para la operación de apertura y cierre. La construcción más sencilla tiene una manilla de accionamiento unida a la hoja, que se abre y se cierra mediante una varilla de accionamiento hecha de material aislante. Si se requieren enclavamientos, etc., también se dispone de LBS motorizados.
3. Fusibles Limitadores de Corriente
Los fusibles limitadores de corriente son componentes instalados para interrumpir el circuito en caso de cortocircuito en el cableado posterior. El fusible contiene un elemento fusible y arena de sílice en su interior. En caso de cortocircuito, el elemento fusible se rompe y la arena de sílice apaga el arco, cumpliendo así su función protectora.
En sentido estricto, los fusibles limitadores de corriente no forman parte de los interruptores de carga, ya que pueden interrumpir corrientes de defecto, pero en la mayoría de los casos se instalan juntos.
Tipos de Interruptores de Carga
Los interruptores de carga suelen denominarse LBS, pero existen diferentes tipos de aparamenta de carga, como la aparamenta de carga en aire y la aparamenta de carga en vacío.
1. Interruptores de Carga en Aire
Los interruptores de carga en aire son interruptores para la conmutación en carga de circuitos de alta tensión, también conocidos como PAS (Pole Air Switch). Suelen instalarse en el punto de demarcación de responsabilidad entre la empresa de transporte y distribución y el cliente.
A menudo se instalan junto con los SOG (Almacenamiento sobre Corriente a Tierra), ya que el PAS por sí mismo no proporciona protección contra sobrecargas o fallos a tierra.
2. Interruptores de Carga en Vacío
Los interruptores de carga en vacío son interruptores de carga que apagan los arcos creando un vacío alrededor de los contactos. Suelen estar equipados con fusibles limitadores de corriente y también se denominan unidades combinadas de alta tensión o VCS (Vacuum Circuit Switch).
El principio es similar al de los disyuntores de vacío, y muchos productos se accionan mediante bobinas electromagnéticas o similares. Aunque la corriente de carga se conecte y desconecte con frecuencia, en principio, rara vez se producen arcos y la velocidad de fusión de los fusibles es más rápida que la de los disyuntores, lo que los hace adecuados para controlar el funcionamiento y la parada de motores de accionamiento de alta tensión.